OSOBLIWOŚCI KINEMATYCZNE W RUCHU ŚLIZGU LODOWEGO

W powszechnej opinii ślizg w ruchu zachowuje się podobnie jak samochód, czy to podczas jazdy po prostej czy w zakręcie. Ale istnieją różnice, bowiem koła samochodu nie unoszą się w powietrze przy normalnej jeździe, a płoza nawietrzna bojera unosi się bardzo często w czasie ruchu. Wtedy występują różnice w stosunku do samochodu. Zdecydowana większość bojerowców nie zdaje sobie sprawy z zachowania ślizgu przy unoszeniu płozy i skutków w ruchu ślizgu, a mimo tego dzięki dłuższej praktyce żegluje poprawnie. 

Na rysunku 1 pokazano ślady płóz dla dwóch ślizgów żeglujących równolegle obok siebie do chwili, gdy ich nawietrzne płozy zostały poderwane do góry, a sternicy obydwu ślizgów nie poruszyli sterownicami. Ślizg z lewej ma płozę sterującą na dziobie tak jak ślizg DN, a ślizg z prawej strony ma płozę sterującą na rufie tak jak MONOTYP XV. Przy uniesionych płozach nawietrznych ślizgi zmieniają kierunek ruchu i jeśli płozy nawietrzne nie opadną na lód, to ślizgi wpadną na siebie, jeśli sternicy nie zareagują ruchem sterownic. Dzieje się tak dlatego, że przy przechyle ślizgu lodowego płozy zawietrzne i sterowe obracają się w swoich obsadach, lecz ich ostrza pozostają w styku z lodem. Ten złożony kinematycznie ruch powoduje, że ostrza płóz obracają się na powierzchni lodu o pewien kąt i ślizgi żeglują w nowych kierunkach, mimo że sternicy nie poruszyli sterownicami. Bardzo łatwo można sprawdzić, że tak dzieje się naprawdę – najlepiej jeśli w hangarze postawimy ślizg na drewnianej gładkiej podłodze, sterownicę ustawimy do jazdy na wprost i zablokujemy, a do płozy bocznej a następnie sterowej przyłożymy listwy i kredą lub innym znacznikiem narysujemy wzdłuż listew linie proste. Następnie przechylamy ślizg, unosząc jeden z końców płozownicy, poprawiamy ułożenie listew aby przylegały do płóz i znacznikiem rysujemy nowe linie proste. Stwierdzimy, że przy przechyle ślizgu o 30 stopni płozy zawietrzna i sterowa wyznaczają nowy kierunek jazdy różniący się o około trzy stopnie od kierunku jazdy ślizgu nie przechylonego. Ślizg rozwijający prędkość 108 km na godzinę przesunie się w czasie trzech sekund o 4.7 metrów w poprzek do pierwotnego kierunku jazdy. W takiej sytuacji bardzo łatwo jest o kolizję między ślizgami. Jakie skutki w praktyce mają te zmiany kursu przy unoszeniu płozy nawietrznej? Gdy płoza nawietrzna unosi się, ślizg zaczyna poruszać się po łuku. Powstają siły odśrodkowe tym większe, im szybciej jedzie ślizg i im szybciej podnosi się płoza. Te siły odśrodkowe stabilizują ślizg, jeśli jest to ślizg z płozą sterową na dziobie jak DN, Yankee, Nite czy Skeeter, czy też osiągający rekordowe prędkości ślizg z aeropłatem GREENBIRD. Natomiast w ślizgu z płozą sterową na rufie, siły odśrodkowe destabilizują ślizg działając na zewnątrz wymuszonej przez płozy krzywizny toru ślizgu. 

Spektakularna katastrofa w Angerburgu, w latach drugiej wojny światowej, ślizgu ,,FEUERVOGEL” miała tę przyczynę. Siły odśrodkowe wysoko położonego środka ciężkości aeropłata, powstające przy przechyle ślizgu i w ruchu po wymuszonej krzywiźnie, przy szybkości bliskiej 170 kilometrów na godzinę spowodowały wywrotkę i katastrofę tego ślizgu. Katastrofa tego ślizgu to skutek braku inżynierskiej wiedzy na temat problemów stateczności ruchu obiektów ruchomych. Świadkiem tej katastrofy mającej miejsce w okresie drugiej wojny światowej był znany wszystkim mazurskim żeglarzom, żeglarz Fritz Schwartz z Kalu. O tym wspaniałym ślizgu pamięć w Ogonkach trwa do czasów obecnych a jeden z ośrodków wypoczynkowych nad jeziorem Święcajty nosi nazwę „OGNISTY PTAK” czyli ,,Feuervogel”. Na jeziorze Święcajty żeglowały również inne ślizgi z aeropłatami.Jednym z nich był ślizg dwupłat zbudowany przez oficera Luftwaffe o nazwisku Storch (czyli Bocian). Rekordów szybkości nie pobił, ale musimy pamiętać że w okresie lat trzydziestych minionego wieku, technika lotnicza jeszcze nie była rozwinięta, lecz była bliższa poziomowi z czasów pierwszej wojny światowej. To był okres poszukiwań zarówno w szybownictwie jak i żeglarstwie lodowym. W pobliżu Ogonek nad jeziorem Swięcajty znajdował się tartak Teppera. Tepper również budował ślizgi lodowe, ale nie dał się złapać w pułapkę aeropłata. W ulepszaniu aerodynamiki ślizgu poszedł inną drogą. Jego pomysł to konstrukcja kadłuba wspomagajaca działanie żagla. Wymagało to rozbudowy kadłuba i zastosowania ruchomej względem kadłuba płozownicy. W lutym 1956 roku oglądałem w Charzykowych na lodzie jeziora Łukomie przywieziony z Mazur jeden z licznych ślizgów Teppera. 

W Charzykowych w 1956 roku również na lodzie jeziora Łukomie spotkałem majstra ze stoczni w Chojnicach pana Fiksę, który w latach czterdziestych pomagał przy montażu i próbach ślizgu lodowego z bardzo ciekawym aeropłatem. Aeropłat w pionie, był podzielony na trzy części i każdą z nich można było ustawiać odmiennie, zależnie od kierunku w wiatru pozornego, który zmienia się wraz z wysokością nad poziomem tafli lodowej. Pan Fiksa pokazywał mnie fotografie tej konstrukcji. Osobliwością rozwiązania tego ślizgu było, że sternik zajmował pozycję leżacą na brzuchu w kokpicie głową w kierunku jazdy. Taką pozycję pilota stosowali Niemcy w niektórych szybowcach doświadczalnych. Zamykano osłonę kabiny. Aby uruchomić ślizg trzeba było korzystać z pomocników, którzy wypychali i wstępnie rozpędzali ślizg.

---------------------------

Powyższy tekst jest fragmentem referatu: „WPŁYW PRĘDKOŚCI JAZDY NA RÓWNOWAGĘ POPRZECZNĄ ŚLIZGU LODOWEGO” wygłoszonego na konferencji kadry bojerowej przez autora, na spotkaniu środowiskowym w Rydzewie w dniu 28.10.2007 roku.