Konstruktor, który zaryzykował

Autobus San H01 z samonośnym nadwoziem o konstrukcji wręgowo-powłokowej był jednym z największych dokonań inżynierskich powojennej polskiej motoryzacji.

Powstał w czasie największego terroru sowieckiego okupanta. Twórca i pomysłodawca Sana H01 Janusz Pawłowski wspominał, że przedprototyp autobusu musiał jeździć 2 lata, aby przekonać największych niedowiarków, że powłokowo-wręgowa konstrukcja nie rozsypie się. Podkreślał, że w okresie powstawania tego autobusu, na świecie jeszcze nie było takich pojazdów. Pawłowski dostał szansę realizacji swojego pomysłu tylko dzięki zapaści PKS-ów, jedynego publicznego przewoźnika. W kraju pozbawionym motoryzacji indywidulanej, rola PKS była nie do przecenienia. Tymczasem stan taboru tego przewoźnika przedstawiał się rozpaczliwie. 

Nieopłacalne Stary

Przykładem niech będzie jeden z wielu głosów ówczesnej prasy. Słowo Ludu z 28 IX 1956 roku piórem Władysław Grabka opisywało w artykule „A jednak Skoda jest tańsza od Stara” stan kieleckiego Okręgu PKS, który „ma kilka muzealnych Leylandów i podobnych wiekiem Starów 50. Nadają się do wszystkiego, tylko nie do przewozu pasażerów. W PKS Kielce jest także kilkanaście stonek [Star z obciągniętym blachą nadwoziem dla pasażerów], resztę uzupełnia się zwykłymi plandekowymi Starami 20 nie przystosowanymi do przewozu pasażerów. Nie należy więc się dziwić, że do Okręgu przychodzi miesięcznie 50 skarg i interwencji od różnych instytucji: od Fali 49 i radia począwszy, na gminnej radzie narodowej skończywszy. Sprawa wygody pasażerów jest chyba najważniejsza. Wyobraźmy sobie ludzi, którzy kilkanaście kilometrów jadą przepełnionym samochodem z plandeką. Kurz, wiatr, zimno i wreszcie stanie w pozycji zgarbionej przez kilka godzin, bo wysokość plandeki nie pozwala na wyprostowanie się”.

Na tym nie kończyła się litania narzekań. Kielecki PKS obsługiwał 30 tras do zakładów przemysłowych, które nie miały połączenia kolejowego. W takich warunkach podróżowania jesienią znacznie rosła absencja chorobowa. Co więcej, w ten sam sposób podróżowali kuracjusze do Buska.

Autor podliczał, że Star zabierał 30 pasażerów i spalał 54 l benzyny na 100 km. „Zakładając, że PKS ma 50 Starów, na paliwo wyda 24 tys. zł. Gdyby na trasę puścić Fiata lub Skodę, koszty zmaleją, bo jeden importowany autobus zabierze tyle pasażerów co dwa Stary. Fiat lub Skoda zużyją (ze względu na diesla) 23 litry ON na 100 km. ON jest o połowę tańszy od benzyny. Zamiast czterech kursów przy zużyciu 216 litrów benzyny wartej 480 zł, importowany autobus zrobi dwa spalając 92 litry wartości 128,4 zł”.

Pawłowski powoływał się na analizy ekonomiczne PKS, z których wynikało, że przewóz autobusem N51 trzydziestu jeden pasażerów jest nieopłacalny. Wniosek był oczywisty: potrzebne są autobusy o większej pojemności, najlepiej z silnikami diesla.

Konstruktor także wyliczał, że autobus Star N51/52 jako odmiana samochodu ciężarowego A20 nie spełnia stawianego mu celu – właściwej ekonomii użytkowania. Tłumaczył, że „Ten stan rzeczy spowodowany jest użyciem ramy podwozia jako konstrukcji nośnej zasadniczej, do której mocowano niezależne nadwozie autobusu. Rozwiązanie tego typu jest nieekonomiczne ze względu na duży ciężar autobusu. Sytuację tę pogarsza jeszcze wypełnienie prawie wszystkich kształtowników nadwozia wkładkami drewnianymi, spełniającymi rolę elementów pomocniczych do mocowania poszycia autobusu. W rezultacie ciężar własny autobusu wynosi 5275 kg, co przy 31 pasażerach, 2 osobach załogi i 350 kg bagażu powoduje przeciążenie opon o 260 kg”.

Twórca nowatorskiego pojazdu przyznawał, że konieczność wykorzystania zespołów napędowych samochodu A20 ogranicza całkowity ciężar autobusu do ośmiu ton, więc uzyskanie zwiększonej jego pojemności (ciężaru użytecznego) w stosunku do istniejącego autobusu A51, możliwe jest tylko przez zaprojektowanie lżejszej konstrukcji nośnej i wykończenia.

Mała nośność opon

Pawłowski szacował, że autobus mający zamiast ciężkiej ramy podwozia odpowiednio rozbudowaną płytę podłogową będzie lżejszy o 10 proc. W 1952 roku dyrekcja BKPMot zgodziła się na rozpoczęcie prac nad takim lekkim autobusem, oznaczonym N55. Nowa konstrukcja miała być lżejsza od dotychczasowej i mieć do tego większą pojemność. Kluczową sprawą była dopuszczalna nośność ogumienia Stomil 8,25-20: maksymalny ciężar autobusu nie mógł przekraczać ośmiu ton.

Konstruktor miał jednak pomysł, w jaki sposób rozwiązać tę „kwadraturę koła” i co ważniejsze odwagę, aby rozwiązanie zaproponować. A śmiałość była niezbędna w czasach, gdy szalało UB, a ludzie na lata ginęli z ulic i domów, gdy każde niepowodzenie lub awaria traktowane były przez UB jako sabotaż i zagrożone nawet karą śmierci, hojnie szafowaną przez sowieckiego okupanta.

Pawłowski po wojnie nie dostał zgody na studnia lotnicze (był żołnierzem AK), ukończył wobec tego studia samochodowe. Zainteresowania lekkimi konstrukcjami jednak pozostały. Opisał w przypomnianych przez miesięcznik Automobilista „Założeniach konstrukcyjnych dla autobusu H01-S42-F01” z 6 lutego 1954 roku, że analizując „konstrukcję samonośną o pracującej płycie podłogi, osiągnięto nowy typ rozwiązania nadwozia samonośnego. Wciągnięto do pracy w przenoszeniu obciążeń całość konstrukcji (podłoga, ściany boczne i dach), którą nazwano półskorupową”.

Janusz Pawłowski wyjaśniał, że w nadwoziu pracują wręgi oraz poszycie, stąd konstrukcja nazywa się wręgowo-powłokowa. W okresie projektowania (1952 rok) i konstruowania (1953 rok) było to pierwsze tego rodzaju rozwiązanie na świecie. Pod koniec 1953 i w 1954 roku pojawiło się kilka zagranicznych prototypów wykorzystujących identyczną zasadę.

Pomysłodawca autobusu oraz grono inżynierów z Politechniki Warszawskiej pod kierunkiem Zbigniewa Brzoski: Andrzej Jaworski, H. Frąckiewicz, W. Gutkowski i Z. Tereszkiewicz obliczyli wytrzymałość wręgowo-powłokowego nadwozia. Ten zespół opracował wstępny projekt, a BKPMot zrobił model takiego autobusu. Nie wystarczył on jednak do uwiarygodnienia koncepcji, choć te wstępne próby wypadły na tyle zachęcająco, że dyrekcja BKPMot „wysupłała” fundusze na zrobienie modelu w pełnej skali i z metalu.

Technologię samonośnego autobusu opracował J. Mazurewicz z BKPMot. Wyspawany z blach o grubości od 1,8 do 4 mm przedprototyp nie wyglądał elegancko, ale jego zadaniem było wykazać, czy pomysł jest trafiony. N55 „przechodził ciężkie, rozbudowane próby. Po dwóch latach badań (…) przekonał nawet największych przeciwników takich konstrukcji”.

Na koniec doświadczalny autobus BKPMot N55 został rozbity o drzewo o średnicy pnia 0,7 m. Pojazd o masie 8250 kg uderzył w nie z prędkością 50 km/h. Przód oczywiście został zniszczony, ale część pasażerska pozostała nieuszkodzona, o co właśnie chodziło.

Tryumf odniósł zarówno Pawłowski jak i Brzoska, który opracował sposób obliczania wytrzymałości tego typu konstrukcji. Brzoska już przed wojną pracował w PZL przy obliczeniach wytrzymałościowych myśliwca Sokół, po wojnie koncentrując się jednak na pracy dydaktycznej.

Podwozie też ważne

Nie mniej pracy czekało konstruktorów z podwoziem. Projekt należał do sekcji nadwoziowej, ale – jak wspominał Jerzy Sawicki z BKPMot – pomoc podwoziowców była niezbędna, bo w pierwszej wersji projektu Pawłowski pomylił się i przeciążył przednią oś, której opony pracowały na granicy bezpieczeństwa.

Młoda generacja nadwoziowców BKPMot nie mogła dogadać się ze Stanisławem Panczakiewiczem. – On zawsze w muszce, miał się za kogoś lepszego, bo był przedwojennym fachowcem, a nie żółtodziobem. Silnikowcy też zadzierali nosa jako grupa opracowująca najważniejszą część auta. Stąd młodzi nadwoziowcy najchętniej współpracowali z podwoziowcami, czyli grupą Kończykowskiego, w której byłem także ja. Pawłowski był energiczny i mówił wprost co myśli, więc nie każdy chciał z nim pracować. Koledzy prosili mnie, abym poszedł pomóc Pawłowskiemu w sprawach podwoziowych. Mówili „idź, bo ty się z nim dogadasz” – wspominał Sawicki.

Konstrukcja wręgowo-powłokowa pozwoliła obniżyć ciężar własny autobusu z 5700 kg (Star 51 IFA) i 5270 kg (poprawiony Star 52) do 4770 kg. Dzięki temu uzyskano możność zaprojektowania autobusu o 1,2 m dłuższego, zdolnego pomieścić większą ilość pasażerów oraz pozwalającego wykorzystać w pełni nośność opon tylnych.

Projektanci wydłużyli o 5 cm, do 455 cm rozstaw osi N55. Żeby uniknąć przeciążenia osi przedniej, umieścili skrzynię biegów między osiami. Samochód miał dwa długie wały napędowe. – Przy pracach nad prototypem N55 z Pawłowskim wyważaliśmy je w kanale. Przywiązywaliśmy drutami obciążniki do wału i jechaliśmy na trasę. Jeżeli telepało mniej, to szliśmy dalej w tym kierunku. Próby prowadziliśmy na trasie Stalingradzka – Falenica – opisywał Sawicki.

Młodzi inżynierowie z BKPMot nie mieli jakichkolwiek żądań co do wyposażenia i wysokości funduszu na badania. – Czy w takiej sytuacji decydenci mogli traktować nas poważnie? – zastanawiał się po latach Sawicki.

Konstruktorzy wykorzystali w N55 nowość: 5-stopniową skrzynię biegów, która już w 1951 roku była projektowana w BKPMot dla pojazdów wojskowych oraz perspektywicznego Stara 21. Zastosowanie tej przekładni oznaczało skorzystanie z tylnego mostu o nowym przełożeniu 7,17.

Udało się także przekonać dyrekcję BKPMot do wydłużenia o blisko 29 cm belkę przedniej osi, do rozstawu kół 1876 mm. N55 był szerszy od poprzednika o 4,5 cm i zachowanie oryginalnej belki osi przedniej ze Stara 20 niebezpiecznie obniżało stateczność jazdy nowego autobusu.

Drugi etap badań

Już po testach N55 Pawłowski podkreślał, że przedprototyp autobusu o konstrukcji nośnej półskorupowej miał ciężar własny 4700 kg. Pojazd posiadał 43 miejsca pasażerskie i 2 dla obsługi oraz bagażnik o ładowność 200 kg. Całość ważyła 8275 kg, co dawało 46 kg przeciążenia na koło. Z braku innych opon nie pozostawało nic innego, jak pogodzić się z lekkim przekroczeniem.

„Autobus o takiej ilości siedzeń przy obecnych warunkach w transporcie osobowym jest uważany za autobus wielkości średniej. Umożliwia więc to zwiększenie ekonomiczności autobusu i polepszenie potrzeb ilościowych przewozu o 12 pasażerów, co w stosunku do A51 stanowi 40 proc.” wyliczał Pawłowski.  

Zachęcające 40 proc. i pomyślne wyniki prób N55 sprawiły, że Centralny Zarząd Przemysłu Motoryzacyjnego zgodził się na drugi etap badań nowatorskiej konstrukcji. Ministerstwo Przemysłu Maszynowego wytypowało Sanocką Fabryką Wagonów do wykonania prototypów.

Po naniesieniu poprawek, dokumentacja konstrukcyjna z poleceniem przygotowania dziesięciu prototypów autobusu (już z nowym oznaczeniem H01-S42-F01) trafiła do Sanowagu. Pracę nad nimi SFW rozpoczęła w 1956 roku, a samonośny autobus otrzymał nazwę San. Pierwszy prototyp, szary z ciemnozielonymi elementami, trafił na prezentację do CZPMot i stamtąd na badania do BKPMot.  

Sanowag zbudował ostatecznie 8 prototypów w wersji międzymiastowej i miejskiej. Trzy z nich trafiły do Sekcji Badań i Eksploatacji przy Dziale Głównego Konstruktora Sanockiej Fabryki Wagonów. Każdy prototyp pokonał dystans 25 tys. km.

- Pierwsze autobusy H01 pozostawiały wiele do życzenia zarówno pod względem konstrukcyjnym jak i wykonawczym, ale należy pamiętać, że były to pojazdy prototypowe, które ciągle udoskonalaliśmy. W miarę upływu czasu kolejne egzemplarze miały coraz mniej wad – podkreślał 9 lat temu w wywiadzie dla Automobilisty główny konstruktor i dyrektor techniczny sanockiej fabryki Jerzy Potocki.

Spisana 23 listopada 1957 roku lista usterek wykrytych podczas badań H01 zawierała 93 pozycje. Badający skrytykowali słaby silnik (na podjazdach prędkość malała z 60 do 15 km/h), słabej jakości uszczelki podgłowicowe (w jednym z samochodów wymieniane 5-krotnie), zbyt delikatne resory, bicia i uszkodzenia wałów napędowych, niewygodne siedzenie kierowcy, zbyt wysoko umieszczone koło kierownicy, źle wyprofilowaną dźwignię zmiany biegów, zbyt słabe jak na tak duże szyby silniki wycieraczek (przepalały się po godzinie pracy), mało wydajną prądnicę, nieefektywne ogrzewanie wodno-parowe, słabe hamulce. Nawet wlew paliwa był utrudniony i fabryka zobowiązała się, że do czasu wprowadzenia zmiany konstrukcyjnej odbiorcy otrzymają lejek blaszany z siatką i gumowym wężem.

W podsumowaniu padło jednak stwierdzenie, że „autobus zdał egzamin i należy wprowadzić go jak najszybciej do produkcji. (…) Dopuszczenie autobusu do ruchu w tym stanie, w jakim się on obecnie znajduje, nakłada na nas obowiązek uprzedzenia o wszystkich jego niedomaganiach użytkowników”.

Rewolucja w fabryce i w kraju

Potocki przyznawał, że zastosowane w prototypach opony rozmiaru 8,25x20 były przeciążone. – Wytrzymywały zaledwie 8 tys. km przebiegu – podkreślał Potocki. Zanim poznański Stomil przygotował mocniejsze opony, CZPMot za zgodą Ministerstwa Przemysłu Maszynowego i Ministerstwa Handlu Zagranicznego (które musiało „zabezpieczyć” dewizy) podjął decyzję o imporcie gum z czechosłowackiego Baruma.

BKPMot zgłosił 30 marca 1957 roku wniosek patentowy o tytule „Nadwozie samonośne do pojazdów drogowych”. Autorem chronionego rozwiązania był Janusz Pawłowski. Patent otrzymał 26 czerwca 1957 roku nr 40451 i obowiązywał przez 5 lat tj. do 30 marca 1962 roku.

Jesienią Ministerstwo Przemysłu Maszynowego zaaprobowało plan CZPMot umieszczenia produkcji nowego autobusu w Sanowagu. Resort przemianował 1 stycznia 1958 roku zakład na Sanocką Fabrykę Autobusów Autosan.

Formalnościom stało się zadość, gdy Komisja Oceny Taboru Samochodowego na posiedzeniu 5 marca 1958 roku zatwierdziła autobus SAN H01-S42-F01 do produkcji seryjnej, kalkulując ją na 500-700 sztuk rocznie, co oznaczało poważne zmiany w zakładzie.

Doniosłe zmiany toczyły się także w kraju. 28 września 1954 roku Radio Wolna Europa zaczęła nadawać cykl audycji wygłaszanych przez ppłk Józefa Światłę (Izaka Fleischfarba) z MBP, który zdradził sekrety ponurej instytucji. Władze aresztowały jednego z „bohaterów” audycji, dyrektora departamentu śledczego MBP Józefa Różańskiego (Józefa Goldberga) 8 listopada 1954 roku. Miesiąc później reżim komunistyczny ogłosił likwidację wszechmogącego Ministerstwa Bezpieczeństwa Publicznego. Wyraźnie zelżał terror.

Sąd Wojewódzki dla m. st. Warszawy ogłosił 11 listopada 1957 roku wyrok w sprawie funkcjonariuszy MBP: Romana Romkowskiego (Natana Grinszpana-Kikiela), Różańskiego i Anatola Fejgina. Za bezprawne pozbawianie wolności oraz stosowanie osobiście lub przez podległych im funkcjonariuszy niedozwolonych metod śledczych - Romkowski dostał 15 lat, Różański 14 lat, a Fejgin 12 lat. Żaden z nich nie odbył całego wyroku, zaś żaden z ich przełożonych nie został nawet oskarżony.

Natomiast rewolucyjny autobus według koncepcji Pawłowskiego pozostał w produkcji do 1967 roku.

Dziękuję za pomoc w przygotowaniu artykułu: Jerzemu Kossowskiemu z Automobilisty, Dominice Majchrzak z PIMot i Wiesławowi Szczudlikowi, autorowi strony autosa.cba.pl.

T&M nr 1/2019

Tekst: Robert Przybylski