Slokarjevo helikoptersko letalo

Poleg inž. V. M. Živica je leta 1909 še en slovenec prijavil dunajskemu patentnemu uradu svoj izum helikopterja: dr. Ivan Slokar. Čeprav pomeni letalsko izumiteljstvo v Slokarjevem življenju in delu le mladostno epizodo, je bolje uspel kot inž. Živic po dolgoletnih prizadevanjih – patent so mu priznali, nadaljnji razvoj helikopterjev pa mu je pritrdil. Ivan Slokar ni bil tehnik, ustvarjalno je delal predvsem v gospodarstvu in bančništvu (zgodovina, teorija, pa tudi operativna praksa) ter jezikoslovju (izum univerzalne svetovne pisave »linguografije«). Ko je 8. decembra 1909 prijavil patentnemu uradu svojo zamisel za helikopter, mu je bilo šele petindvajset let. Tedaj je živel na Dunaju, kjer se je težko prebijal, a je za doktoratom iz filozofskih ved (zgodovina in zemljepis) vpisal še študij prava (tudi na tem področju je doktoriral). Sredi tega študija je prišlo do izuma helikopterja. Odgovor na vprašanje, odkod takšne zamisli, velja iskati v sočasnem dogajanju na področju letalstva v svetu. Neposredni izziv so bili nedvomno prvi uspešni dvigi francoskih pionirjev (Richet-Breguet l. 1907), ki so spodbudili podobne poskuse po drugih državah in tudi v Avstro-Ogrski, kjer je v tej smeri že vrsto let sistematično delovala peščica izvedencev, med njimi zlasti Wellner, ki je s svojim pisanjem leta 1893 usodno vplival na Živica, je pa že pred svojimi poskusi z rotorji na vodoravni osi razmišljal tudi o helikopterju z dvema vijakoma, ki bi se vrtela na navpičnih oseh in v nasprotnih smereh, kakršnega je domislil Slokar. Dva vijaka, vendar na isti osi, je leta 1893 uspešno uporabil W. Kress pri svojem električno poganjanem helikopterskem modelu. Leta 1903 je inž. F. Gerstner predlagal kombinacijo helikopterskega vijaka na navpični osi z nosilnimi ploskvami – krili. Takšna kombinacija, ki jo je uporabil tudi Slokar, je imela v zamislih precej dolgo tradicijo, saj je na primer Anglež George Cayley že leta 1843 načrtoval helikopter-letalo, ki bi ga dvignili v zrak vijaki na navpični osi, nato pa bi se njihovi vijačni listi zložili v krilne nosilne ploskve in bi se tako vsa naprava spremenila iz helikopterja v letalo. Najbrž pa dr. Slokar teh in podobnih prizadevanj tako nadrobno ni poznal. Verjetneje je, da mu je celotno problematiko, že tudi z nakazano tehnično rešitvijo, posredoval kateri od njegovih znancev iz študentovskih let. Na Dunaju se je vsaj občasno družil npr. s Franjem Bratino, navdušencem za letalstvo, ki je tri leta za Slokarjem vpisal pravo, vendar ga je neprimerno bolj pritegovalo tehnično delo. Podobno kot Živic je tudi Slokar zameril tedanjim letalom predvsem dvoje pomanjkljivosti: da se ne morejo dvigati in spuščati navpično in da v zraku ne morejo lebdeti v izbrani točki, drugi očitek pa je veljal nestabilnosti in nevarnosti tedanjih letal. Kakor številni drugi konstruktorji sta tudi Živic in Slokar iskala boljših možnosti s helikopterjem in Slokar je predlagal takšno rešitev: »Da bi se moglo dvigniti navpično v zrak, ne da bi se gibalo naprej, da bi moglo lebdeti, ima to letalo drugo poleg druge dve nosilni ploskvi, ki se z enostavnim posegom lahko spremenita v dvižna vijaka. Nosilni ploskvi imata obliko kroga. Vsak od krogov je razdeljen na tri izseke. Od dveh polmerov, ki omejujeta posamezen izsek z obeh strani, je eden stalen in nepremakljiv, drugi pa navzgor premakljiv tako, da glede na prvotno lego tvori določen kot z vrhom v središču kroga…« Vsi sprednji polmeri (glede na smer vrtenja) naj bi bili premični, zadnji pa nepremični. »Če tvorijo vsi nepremični polmeri s premičnimi kot, sta nosilni ploskvi spremenjeni v dvižna vijaka,« je zapisal dr. Slokar po nemško v obrazložitvi patenta. »Če poženemo oba dvižna vijaka med seboj v različnih smereh, se mora naprava dvigniti navpično v zrak, če je vrtenje tako hitro, da je na ta način proizvedeni vzgon večji od teže naprave. Ko ta doseže zaželeno višino, se premični polmeri spuste v prvotni položaj in tako sovpadejo z nepremičnimi; dvižna vijaka se spet spremenita v nosilni ploskvi in naprava prevzame vlogo običajnega letala, ko poženemo vlečni vijak, gnan z lastnim motorjem. Zaprte nosilne krožne ploskve se pri tem lahko dalje vrte, s čimer se po zakonih vrtavke doseže še večja – stabilnost.« Tako je izumitelj sam zelo nazorno popisal delovanje svojega izuma. Za izhodišče je uporabil običajno motorno letalo, ki pa mu je zamenjal krili z vrtečima se krožnima ploskvama. Ti ploskvi naj bi pri običajnem letenju prevzeli funkcijo kril, pri helikopterskem letenju pa naj bi se izseki krožnih ploskev propelersko zasukali s sprednjim robom navzgor ter tako spremenili v zračni vijak na navpični osi. Z uporabo dveh takšnih, v nasprotnih smereh vrtečih se vijakov, je Slokar medsebojno izničil moteče momente, ki nastopajo pri posameznem vijaku. Namesto ozkolistnih vijakov, ki so zaradi ekonomičnosti prevladali kasneje, je uporabil širokolistne praktično ploskvi dveh krogov – predvsem iz varnostnih razlogov, saj je računal z možnostjo drsnega pristajanja tudi v primeru, če bi odpovedala motorja. Slokarjev najizvirnejši prispevek k razvoju helikopterjev je nedvomno uporaba vijačnih listov s spremenljivim vpadnim kotom (korakom). V ta namen je razrešil tudi tehnične probleme njihovega nastavljanja in spreminjanja med letenjem. »Kolikor večji je kot nagnjenosti izsekov, toliko večji je vzgon,« je zapisal, pri čemer je namesto »vzgon« pisal »zračni upor«. »Kadar je vzgon večji od teže letala, se to dviga. Ko pa doseže zaželeno višino, se vpadni kot izseka nosilne ploskve toliko zmanjša, da je vzgon natančno izenačen s težo, in letalo mora lebdeti. Če se kot za malenkost zmanjša, se aparat polagoma spušča.« Tako je izumitelj opisal gibanje svoje naprave po navpični smeri. Vodoravno letenje pa naj bi bilo kot pri običajnih letalih: »Gibanje naprej je pri tem sistemu kot pri doslej poznanih. Ko se je namreč letalo dvignilo v zaželeno višino, se požene motor in s tem propeler, nosilne ploskve se zapro in letalo leti naprej kot doslej znane letalne naprave. Za krmiljenje služi višinsko krmilo in dvoje smernih krmil.« Patent številka 48753 so priznali Slokarju od 1. februarja 1911; patentni spis je zlasti poudarjal originalnost helikopterskega pogona s spremenljivim vijačnim korakom: »Novo pri tej konstrukciji je, da posamezni vijačni listi niso nameščeni togo, bolj ali manj postrani kot pri poznanih helikopterjih, ampak so prožno upogljivi, tako da se z dviganjem ali spuščanjem prednjega ali zadnjega roba bolj ali manj krivijo in spreminjajo vpadni kot.« Ker se tedaj ni našel nihče, ki bi odkupil patentne pravice in začel izdelovati Slokarjev helikopter – sam pa za to ni imel sredstev – je patent neizrabljen ugasnil. Toda leta 1932 sta začela razvijati nemška konstruktorja Focke in Achgelis helikopter, ki ima – razen širokolistnih vijakov – vse značilnosti Slokarjeve zamisli. Prototip kasnejšega slovitega FW 61 je uspešno poletel leta 1936 in je kmalu presegel vse poprejšnje helikopterske dosežke. Na vsaki strani trupa je imel po en trolistni nosilni vijak, spredaj propeler za vodoravni vlek, z repnimi ploskvami pa ga je bilo mogoče krmiliti kot običajno letalo. Kot helikopter se je dvigal in spuščal navpično in je lahko nepremično lebdel na izbrani točki. Letalski izvedenec dr. Anton Kuhelj je leta 1937 kar naravnost zapisal: »Izvedba Nemca Focha FW 61, ki se je praktično obnesla, je skoraj popolna kopija izuma dr. Slokarja in bi bil rezultat še boljši in aparat stabilnejši, če bi se čisto točno držal njegovega patenta.« – Nemški konstruktorji so Slokarjev patent nedvomno poznali. A tudi če so do tovrstne rešitve prišli po drugi poti, so sedemindvajset let kasneje dokazali, da je bila Slokarjeva zamisel plodna in je dajala realne možnosti za letenje. Kar se ni posrečilo staremu Živicu z lopatičastim kolesom, to je tedaj uspelo mlademu Slokaru, ki je Živičev rotor na vodoravni osi zamenjal z zračnim vijakom na navpični osi.