Nowiny Nyskie 48: Cięższy jedzie szybciej

Nowiny Nyskie, Nr 48, 25 listopad – 1 grudnia
1
Po audycji radiowej w Radio Opole spotkałem przy windzie dwóch panów. Wywiązała się rozmowa, efektem której był
wywiad, jaki ukazał się w numerze 48 czasopisma Nowiny Nyskie.
Technika: Zapomniane koło Józefa Hoene-Wrońskiego ma zastosowanie w klatkach dla chomików
Cięższy jedzie szybciej
Dr Józef Okulewicz z Warszawy opracował rower, oparły na zapomnianym wynalazku Józefa Hoene-Wrońskiego.
Czy znajdzie on zastosowanie w polskich pojazdach?
„Nowiny Nyskie”: Czy konstrukcja nietypowego
roweru jest konsekwencją Pana pracy naukowej?
Dr Józef Okulewicz: Jestem pracownikiem naukowym
Wydziału Transportu Politechniki Warszawskiej.
Zawodowo Zajmuję się systemami informatycznymi dla
potrzeb transportu. Prowadzę zajęcia dydaktyczne z
zakresu informatyki. Skonstruowanie roweru to moje
hobby, któremu kibicuje żona, dwie córki i dwoje
wnucząt.
Na naszym Wydziale powstał ostatnio elektryczny
pojazd dla inwalidów, a także pojazd samojezdny bez
kierowcy. W obu tych konstrukcjach można by
wykorzystać rowerową inspirację.
- Czym ten nietypowy rower różni się od
zwyczajnego?
- Zastosowano w nim koła wynalezione przez polskiego
emigranta, wielkiego, lecz za poznanego filozofa,
Józefa Hoene-Wrońskiego. Poza tym jest to zwykły
rower ze sklepu. Koła zaś są nietypowe, bo umożliwiają
wspomaganie jazdy po poziomej drodze przez ciężar
pojazdu, który powodując większy opór toczenia
zarazem pomaga przezwyciężyć ten opór. W efekcie
wysiłek rowerzysty jest mały.
- Jak to jest możliwe?
- Konstrukcja koła jest bardziej złożona niż zwykłego koła, z centralnie umieszczoną osią. Właściwie
składa się z wielu kół. Zewnętrzne porusza się po drodze. Wewnętrzne ma przymocowane małe kółka
jezdne, które poruszają się w okrągłych otworach zrobionych w kole zewnętrznym. Wewnętrzne służy
tylko do umocowania tych małych kółek, więc nie musi mieć (jak w oryginale koła Wrońskiego) kształtu
koła, tylko wieloboku odpowiadającego liczbie ma łych kółek. W tym przypadku jest to kwadrat, ale
mógłby to być np. krzyż.
- Jak działa takie koło?
- Do każdego koła wewnętrznego jest przymocowana zwykła piasta rowerowa, przykręcona do ramy
rowerowej. Pedałując napędzamy tylne koło wewnętrzne, które na małych kółeczkach porusza się
względem swojego koła zewnętrznego i wyprzedza je. Wynika z tego, że opór toczenia małych kółeczek
po kole zewnętrznym jest dużo mniejszy niż opór toczenia koła zewnętrznego po gruncie.
Na skutek tego wyprzedzenia powstaje moment napędowy wywołany siłą ciężkości od pojazdu
i rowerzysty.
Ten moment napędowy powoduje ruch koła zewnętrznego, które jak gdyby „stara się" dogonić koło
wewnętrzne. Ale rowerzysta pedałując nie pozwala na to.
W efekcie swoją siłą pokonuje on niewielki opór toczenia kół wewnętrznych roweru, przy czym tylne jest
napędzane pedałami, a przednie pchane przez przedni widelec roweru. Zaś opór toczenia po gruncie jest
pokonywany przez ciężar jego i roweru. Dlatego nazywam to wspomaganiem grawitacyjnym.
Nowiny Nyskie, Nr 48, 25 listopad – 1 grudnia
2
- Czy zjawisko to nie było dotąd wykorzystywane?
- W zastosowaniu do transportu nie, ale do zabawy tak. Np. chomik bawi się biegając w obracającym się
kole. Polega to na tym, że biegnąc wysuwa środek ciężkości swojego ciała przed środek ciężkości koła.
Pojawia się wtedy grawitacyjny moment obrotowy, który obraca koło i chomik znowu jest na dole koła.
I tak bez końca. Obracając nawet ciężkie koło chomik się nie męczy, bo on tylko biegnie po niemal
płaskim terenie. W kole Hoene-Wrońskiego mamy do czynienia z wieloma takimi kołami (w przypadku
tego roweru są cztery takie koła).
- Czy takie koło może mieć zastosowanie do ogólnego użytku? Jeśli tak, to co za tym przemawia?
- Nietrudno przewidzieć jak szerokie może mieć to zastosowanie. Wszystkie pojazdy można będzie na
nowo przeprojektować. Pojazdy typu rower będą stanowić jedynie marginalne zastosowanie tych kół.
Wszędzie tam, gdzie wozi się ładunki, zastosowanie kół Hoene-Wrońskiego spowoduje, że potrzebna siła
napędowa będzie mniejsza, bo ma służyć tylko do poruszania pustego pojazdu. Nakładany ładunek
pomagałby napędzać pojazd.
- Dlaczego więc tak wartościowy wynalazek został niedoceniony?
- Dziś można tylko snuć przypuszczenia. Przede wszystkim powstał trochę za późno. Hoene Wroński miał
już prawie 60 lat. Może nawet był zmęczony nieudanymi próbami rozpropagowania swojej filozofii, która
jego zdaniem była ratunkiem dla ludzkości, a w szczególności dla Polski.
Do tego dochodził ciągły brak pieniędzy. Miał nadzieje, że jak zbuduje pojazd konkurencyjny wobec
rozwijającego się transportu kolejowego, to podreperuje swoje finanse.
Tymczasem, aby można było jeździć pojazdami napędzanymi silnikiem parowym, który wówczas był za
ciężki na zwykłe drogi, trzeba było kłaść szyny. Do końca lat 30-tych w Europie i Ameryce ułożono już
2400 km torów. Długość torów podwajała się co dziesięć lat.
Gwałtowny rozwój kolejnictwa wynikał z drastycznego obniżenia stawek przewozowych i zwiększenia
dystansu, na jakim można było szybko przewozić duże masy towarów, a potem pasażerów.
W takich warunkach jedynym sposobem na zagwarantowanie sobie zwrotu kosztów położonych torów
było uzyskanie monopolu na koncesje przewozowe. Zatem pomysł Hoene-Wrońskiego z 1836 roku, by
pojazdy jeździły po zwykłych drogach napędzane siłą ludzką lub niewielkim silnikiem, napotkał opór ze
strony monopolistów.
Nie chcieli i nie mogli oni dopuścić środka transportu, który czynił niepotrzebnymi położone już tory
kolejowe. Wroński napisał skargę do króla Francji, a potem, a potem i do cara Rosji, ale nic nie wskórał.
Po niemal 20-letnich staraniach zmarł rozgoryczony w 1853 r.
Potem były rewolucje, powstania i wojny światowe.
Nikt nie wracał do pomysłu, który leżał w Bibliotece Kórnickiej Polskiej Akademii Nauk.
- Aż Pan do niego dotarł?
- Dzięki temu, że zbiory Biblioteki zostały przeniesione w postaci komputerowej do Internetu. Mogłem
z domu ściągnąć wszelkie opisy i rysunki. Ale dopiero będąc w Bibliotece dowiedziałem się, że Wroński
zbudował modele kół i pojazdów z tymi kołami, które są przechowywane w Kórniku.
- Czyli Hoene-Wroński jest pomysłodawcą. Jak długo pracuje już Pan nad wynalazkiem?
- Rower powstał 9 sierpnia tego roku, a po tygodniu poprawek był gotów do jazdy.
Zawiozłem go na odbywające się w czasie wakacji wystawy i targi rowerowe oraz opisałem w Internecie.
Zawiadomiłem znane mi firmy produkujące rowery, wózki inwalidzkie, przyczepy, pojazdy elektryczne,
pojazdy wojskowe. Bez odzewu.
Ale w jednej z firm zrobiono model pojazdu z kołami Hoene-Wrońskiego, po czym zaproszono mnie
z rowerem na badania. Inna firma poprosiła mnie, abym przedstawił możliwe zastosowania koła.
Oczywiście rower, to jest marginalne zastosowanie kół. Oprócz pojazdów towarowych napędzanych siłą
ludzkich mięśni, będą powstawały pojazdy, jakich dotąd nie było.
Jeden z moich pomysłów się spodobał i próbujemy go zrealizować.
Poza tym mam nadzieję, że ktoś, kto się dowiedział o kole Hoene-Wrońskiego sam próbuje zrobić
odpowiedni pojazd.
Nowiny Nyskie, Nr 48, 25 listopad – 1 grudnia
3
Namawiałem do tego warszawskich ryksiarzy, którzy mogliby lepiej wyposażyć swoje ryksze, zwiększając
ich ciężar, ale bez zwiększenia swojego wysiłku do ich napędzania. Można by też ulżyć koniom ciągnącym
wozy do Morskiego Oka.
- Czy Jest szansa na masową produkcję? Czy byłaby możliwość zbyto?
- Szansa zależy od inicjatywy producentów. Na ogół czekają oni na zlecenie, nie proponując nic od siebie.
Może jednak ktoś przełamie tę regułę?
Koszt pojazdu z kołami Hoene-Wronskiego byłby nie większy od kosztu pojazdu tradycyjnego, w którym
wystarczyłoby tylko wymienić koła. Myślę, że ewentualni konstruktorzy dobiorą odpowiednio lekkie
materiały i do tego tanie. Za to oszczędzałoby się na wysiłku własnym lub zużyciu paliwa czy energii
elektrycznej.
Nie wątpię, że chętnych na to będzie bardzo dużo. Poza tym pojazdy indywidualne mogłyby być dużo
mniejsze niż obecnie. Dzięki temu zatłoczenie miast zmniejszyłoby się znacznie lub zostałoby
zlikwidowane.
Ponadto, jeśli spojrzy się na ulice miast Dalekiego Wschodu czy Afryki, to łatwo zauważyć ogromny rynek
zbytu.
- Jak ten wynalazek jest odbierany w środowisku naukowym?
- Środowisko naukowe dowiedziało się o nim dopiero podczas wakacji. Wcześniej mówiłem tylko
o obniżeniu osi napędowej koła. To jednak dla nauki nie było nic nowego, bo istniały już przekładnie
planetarne, stosowane np. w autobusach niskopodłogowych.
Zatem za wcześnie na ocenę odbioru.
Na ogół koncepcja wspomagania grawitacyjnego spotyka się z nieufnością. Wiadomo, że grawitacja
pomaga, ale podczas jazdy z górki. W ruchu poziomym to coś nowego.
Wynalazek Hoene-Wrońskiego nie wszedł do literatury naukowej i nie ma tam dowodu ani na to, że działa,
ani na to, że nie działa.
Teraz nauka staje przed faktem dokonanym w postaci jeżdżącego pojazdu i musi sobie z tym jakoś
poradzić. Na konferencji poświęconej konstrukcjom mechanicznym zorganizowanej przez Politechnikę
Wrocławską rower spotkał się z życzliwym przyjęciem.
Na przykład pan dr inż. Adam Deptuła (przyp. red: z Opola), którego tam spotkałem, mocno zaangażował
się w dalszy rozwój tego pomysłu.
Liczę na naukowców, którym taka sytuacja dodaje skrzydeł. Jest to wyzwanie do otwarcia nowych
obszarów badań dla wszystkich specjalności związanych z transportem.
- Życzę powodzenia w upowszechnianiu wynalazku. Dziękuje za rozmowę.
Rozmawiała:
Danuta Wąsowicz-Hołota