Přízraky na vlnách

PETR TOMEK  |  Technika
Klínovitá příď Earthrace slouží k prorážení vln.

Lodní doprava není právě vzorem pro modernizaci, takže by bylo snadné propadnout dojmu, že v ní žádnou velkou revoluci očekávat nelze. Krátká procházka kolem neobyčejných plavidel vás snad přesvědčí, že ani tady není o překvapení nouze.

Pravděpodobně nejčastěji se mezi obdivovateli lodí mluvilo v nedávné době o lodi Earthrace, kterou si nechal postavit její současný kapitán Pete Bethune. Za své výkony, svůj vzhled i za zprávy, které ji obklopují, pozornost jistě zaslouží. Je to štíhlá, 24 metrů dlouhá loď s obloukovitými rameny po stranách nesoucími boční plováky. Přestože bývá Earthrace označována jako trimaran, nejsou boční plováky pro posádku přístupné, a proto jde spíše o vahadlový člun. Loď má extrémně dlouhou příď, tvarovanou jako dláto, kterou používá k prorážení vln. Při plavbě ve vysokých vlnách se může kabina s panoramatickým oknem dostat až do hloubky pět metrů pod vodní hladinu. Vpřed ženou loď rychlostí 75 km/h dva lodní šrouby poháněné dvěma dieselovými motory Cummins Mercruiser, každý o 335 kW (450 hp) na bionaft u. Kvůli svéráznému způsobu plavby muselo být sání vzduchu do motorů vyvedeno do zvláštních „ploutví“ za kabinou. Design zpracovala novozélandská firma Craig Loomes Design Group Limited, samotnou stavbu provedla Calibre Boats New Zealand Ltd. Loď byla vlastně postavena k jedinému účelu – obeplutí světa v rekordním čase. Na svou cestu vyplula už v loňském roce, ale tento pokus dopadl nešťastně.

Nejprve se vyskytly technické problémy, 19. března v noci navíc došlo ke srážce s rybářskou lodí nedaleko Guatemaly. Jeden člen posádky Earthrace byl zraněn a jeden rybář zemřel. I když byla posádka zproštěna viny, znamenalo prošetření události desetidenní zpoždění. Bylo tedy nutné dohodnout nový start. Nicméně při další plavbě bylo zjištěno poškození trupu a pokus byl ukončen. Druhý (ve skutečnosti třetí) start na cestu kolem světa nadešel 27. dubna 2008. Earthrace vyplula ze španělského přístavu Sagunto. Na stejné místo ji Pete Bethune dovedl po 60 dnech, 23 hodinách a 49 minutách, čímž ustavil nový světový rekord. Tou dobou už Earthrace ovšem jeden světový rekord měla. Jde totiž pravděpodobně o první loď poháněnou lidským sádlem. V průběhu testování si Bethune a další členové posádky nechali udělat liposukci, čímž získali deset litrů tuku.

Tento pohon stačil pak Earthrace na 15 kilometrů jízdy. Inu, moderní Nový Zéland nezůstal své divoké minulosti nic dlužen.

Superjachta Maltézský sokol využívá systém oplachtění Dyna-Rigg.

Pavouk na vodních lyžích

K naprosto jinému druhu patří další plavidlo připomínající čtyřnohého pavouka. Ve skutečnosti sám konstruktér doktor Ugo Conti přiznává inspiraci hmyzem, a sice bruslařkou, která používá čtyři nohy právě k pohybu po hladině. Jde tedy o nádhernou ukázku bioniky. Při pohledu na takové monstrum málokoho napadne, že jde ve skutečnosti o jeden z amerických „garážových projektů“. Nicméně je to tak, princip a první modely skutečně vznikly v garáži. Stavba lodi v reálných rozměrech se ovšem již bez sponzorů neobešla.

Jmenuje se Proteus a zblízka je ještě podivnější než na první pohled. Její nohy se totiž nad plováky opírají o obrovské titanové listové pružiny a samotné plováky tvoří nafukovací válce. Na zadní stranu nafukovacích plováků přiléhají kovové moduly s dieselovými motory Cummins Marine Diesel Quantum Series QSB5.9 o výkonu 264 kW (355 hp). Proteus pohánějí po hladině rychlostí až 55,5 km/h. Oba plováky jsou díky nohám a pružinám vzájemně pohyblivé, a tlumí tak přenášení pohybu vln na kabinu s posádkou. Loď nemá žádná kormidla, směr plavby je řízen jen vychylováním os lodních šroubů. Při obsahu nádrží 7,5 tisíce litrů naft y je akční rádius Protea kolem 8000 kilometrů.

To představuje pouhých 9,5 litru na 100 kilometrů!

Prosklená kabina s panoramatickým oknem, určená pro dva členy posádky, visí v nejvyšším bodě konstrukce více než šest metrů nad vlnami. Za ní je prostor se čtyřmi kladkami, které mohou z hladiny zvednout náklad, malý člun nebo mobilní laboratoř. Celkem měří Proteus na délku třicet a na šířku patnáct metrů. Celé plavidlo lze rozebrat na jednotlivé části a dopravit na libovolné místo na světě po částech například letadlem. Relativně nízká hmotnost jednotlivých pevných dílů je dána použitými materiály – titanem, hliníkem a laminátem.

Podivná modulární koncepce nazývaná WAM-V (Wave Adaptive Modular Vessels) by měla najít uplatnění ve vojenství, v biologickém výzkumu, v průzkumu a také při záchranných pracích.

I´Hydroptére postavená Alainem Thébaultem.

Plachty a čepele

Myšlenka hydrofoilů neboli křídlových člunů rozhodně není nová. V současnosti se ale stále více prosazuje zajímavé spojení ponorných křídel a plachet. Mezi takovými loděmi vyniká velikostí, krásou i rychlostí francouzská ľHydroptere postavená v roce 2005 lodním stavitelem Alainem Th ébaultem. Je to 18 metrů dlouhý trimaran z uhlíkového laminátu, s plováky na nosných ramenech o rozpětí 12 metrů. Dokud jen leží na hladině, připomíná nejvíce plavidlo hlavního hrdiny z filmu Vodní svět. Skutečně fascinující pohled se ale naskytne přihlížejícím až po rozjezdu, kdy se celý ten křehce vypadající kolos zvedne na ponorných „křídlech“ nad vodu. Zdá se, jako kdyby opravdu letěl těsně nad hladinou. Ve skutečnosti ale veškerá jeho hmotnost (5 tun konstrukce plus hmotnost posádky) v tu dobu spočívá na tenkých ostřích z uhlíkového laminátu, kterými se opírá o vodu. Po testovacích jízdách a prvních rychlostních pokusech, při nichž dosáhl v loňském roce rychlosti 83 km/h, se ľHydroptere letos chystá na další rekord, při kterém by měla padnout magická hranice 50 uzlů (92,6 km/h), která je dosud považována pro plachetnice za nepřekonatelnou. Ani pokoření světového rekordu ale nemá být pro Th ébaulta konečná hranice.

Už dnes má v plánu postavit ľHydroptere Maxi, která by měla mít délku 30 metrů a rozpětí ramen nesoucích plováky by mělo činit 32 metrů.

Malý ruský ekranoplán Aquaglide-2.

Příliš nízko na letadlo

Několik myšlenek zrozených v šedesátých letech konečně dozrává do použitelné podoby. Jednou takovou je idea člunů létajících těsně nad hladinou díky přízemnímu efektu. Tahle vlastnost poněkud zkomplikovala jejich zařazení, ale nakonec se většina zemí shodla na tom, že ekranoplány (což zní rozhodně lépe než anglický výraz Wing In Ground-eff ect vehicle) jsou prostě lodě, protože jsou zpravidla vázány na pohyb nad vodní hladinou. U nás si lidé většinou spojují ekranoplány jen s obřími stroji KM, Orljonok a Lun, které v době studené války testoval sovětský konstruktér Rostislav Alexejev.

V té době se zrodily celkem tři koncepce ekranoplánů.

Kromě sovětského konstruktéra Rostislava Alexejeva se jimi totiž zabývali také dva němečtí konstruktéři Alexander Lippisch a Günter Jörg. Každý z nich se vydal vlastní cestou, která se od ostatních výrazně lišila. Alexejev zvolil dolnoplošník s motory umístěnými na přídi, Lippisch použil středoplošníky a hornoplošníky s křídlem ve tvaru obrácené delty a záporným vzepětím křídel, aby při pohybu vpřed nabírala co nejvíce vzduchu. A konečně Jörg, který se snažil postavit rychlý civilní člun, úplně opustil letadlové řízení ekranoplánu a použil dvě křídla za sebou spojená dlouhými plováky s velmi ostrým kýlem. Při zatáčení se tedy jeho ekranoplán – trimaran zařezával jedním plovákem do vln bez potřeby vyrovnávat sklon. Všechny tři konstrukce byly dále rozvíjeny, i když se o nich v našich časopisech příliš nepsalo. V dnešním ruském ekranoplánu Aquaglide- 2 by už málokdo hledal potomka Kaspického monstra. Vždyť je to drobek určený pro pouhých pět osob a dlouhý „jen“ 10,6 metru. Jediný motor Mercedes-Benz V8 s výkonem 328 kW pohání přes centrální a dva boční převody vrtule po stranách přídě. Na rozdíl od dřívějších ekranoplánů má Aquaglide- 2 dvojitá směrová kormidla, která vyrovnávají klopení v zatáčkách. A konečně díky vznášedlovému „podvozku“ dokáže vyjet i na mírný břeh. Musí ale zmírnit z rychlosti 170 km/h na pouhých 15 km/ h.

V tradici Lippischových ekranoplánů pokračovali hlavně čínští, korejští a nizozemští konstruktéři. Teprve nedávno se ke svému krajanovi přihlásili také konstruktéři z Meerestechnik Engineering GmbH. SeaFalcon SF- 08 má sloužit jako létající jachta nebo vodní taxi. Délka jeho trupu je 14,1 metru a rozpětí jeho křídel činí 13 metrů.

Zatím se předvedl pouze v jízdě na hladině u Rostocku a na několika leteckých přehlídkách. Od té doby je stále očekáván první skutečný let.

Jiné plachty

Maltézský sokol je největší soukromě vlastněná plachetnice (superjachta) na světě. Měří na délku 88 metrů, vybavena je s maximálním luxusem a za bezvětří ji pohánějí dva motory Deutz TBD 620 s výkonem 1324 kW (1800 hp). Na vodu byla spuštěna před dvěma roky a je právě na prodej, takže pokud máte zbytečných 115 000 000 eur, může být vaše.

Ale to všechno vlastně není ani tak důležité, ani tak zajímavé jako její hlavní druh pohonu – plachty.

Koncept Dyna- Rigg je další znovu oživenou myšlenkou šedesátých let minulého století. Inženýr Wilhelm Prölss tehdy navrhl netradiční řešení oplachtění pro nákladní lodě, které mělo nahradit naft ový pohon v případě ropné krize. Základem myšlenky bylo vytvarování plachet do podoby nosného profi lu, jaký mají například křídla letadel. Dosáhl toho tím, že navrhl zakřivená ráhna, která mohla měnit velikost zakřivení podle síly a směru větru. Aby byly plachty vždy správně orientovány proti větru, použil stožáry, které se mohou ve svém ukotvení otáčet. S oplachtěním Dyna-Rigg se tehdy skutečně experimentovalo, dokonce byla v roce 1980 na vodu spuštěna japonská nákladní loď Shin Aitoku Maru, využívající japonskou verzi Prölssova systému.

Nicméně zdá se, že nový pohon nepřinášel takové výhody, jaké se od něj očekávaly. Maltézský sokol znamenal v tomto směru průlom, hlavně díky počítačovému ovládání oplachtění, které nereaguje jen na povely posádky, ale automaticky stále zkoumá okamžité povětrnostní podmínky a přizpůsobuje jim tvar a plochu plachet. Koncept Dyna-Rigg se ve spojení s počítačem osvědčil a mělo by tady být jen otázkou času, kdy se objeví i na dalších jachtách a možná znovu i na nákladních lodích.


NA OSTŘÍ

Konstrukce malých závodních plachetnic už dospěla tak daleko, že vznikla nová kategorie plachetních hydrofoilů označovaných Moth (můra).

Palubu těchto lodí totiž rozšiřuje plachtovina upevněná v rámech na bocích trupu. Slouží k tomu, aby se do ní mohl opřít jediný člen posádky a vyrovnávat tak nápor větru.

„Můry“ mají dvě oválná ponorná křídla, umístěná na dvou za sebou uspořádaných kýlových plochách. Při rychlé jízdě se zdá, že „můry“ letí nad hladinou a svými kýly řežou hladinu. Snad proto je lidé propadlí tomuto sportu sami označují jako bladeridery. Jako perličku k vyprávění o křídlových člunech stojí za to poznamenat, že kromě motorových lodí a plachetnic vznikají také hydrofoily-kajaky nazývané Flyak. Ponorná křídla pro kajaky Nelo vyrábí firma Foil Kayak.

DO KAŽDÉ RODINY EKRANOPLÁN?

Luxusní létající jachtu si bude moci dovolit asi málokdo, ale přesto nezůstává poletování nad vodní hladinou jen výsadou těch nejbohatších. Nejmenší ekranoplány, které se dají už dnes na trhu koupit, vyrábí americká firma Universal Hovercraft. Jak už napovídá název, zabývá se převážně výrobou vznášedel. Ekranoplány UH-18SPW Hoverwing a 19 XRW Hoverwing vznikly prostě připojením ocasních ploch a jednoduchých křídel k původnímu vznášedlu. Konstrukce nosných ploch je až neuvěřitelně prostá – na trubkový rám je natažena silná pogumovaná tkanina, která se při rozjezdu náporem vzduchu prohne a tak vytvoří nosný profi l. Rozpětí přitom představuje jen málo přes šest metrů. Do kabiny mohou oba modely vzít až pět lidí. Bohužel se nedodávají mimo USA. Koncept oplachtění Dyna-Rigg navrhl v šedesátých letech inženýr Wilhelm Prölss jako pohon pro případ ropné krize.

SWIFT A JEHO SESTŘIČKY

I když je konstrukce lodi Earthrace nezvyklá, o nový objev nejde. Různé firmy už dříve stavěly lodě schopné probodávat vlny. V devadesátých letech to byly rychlé katamarány SeaCat irské přepravní společnosti Sea Containers Ltd. Vyrobila je pro ni australská společnost Incat. Mezi jejími výrobky najdete i loď HSC Hoverspeed – držitele Modré stuhy z roku 1990, nebo HSV-2 Swift – rychlý transportní katamarán používaný od roku 2003 armádou USA. Vojenští znalci pak mohou být překvapeni při návštěvě Japonska, kde dvě navlas stejné, ale pestře ozdobené lodě Natchan Rera a Natchan World slouží k přepravě mezi ostrovy jako trajekty. Fascinující pohled se ale naskytne až po rozjezdu, kdy se celý kolos zvedne na ponorných „křídlech“ nad vodu.

MŮJ DRUHÝ ČLUN JE PONORKA…

Možná, že úplným přepychem nebude zanedlouho vlastnictví luxusní jachty, ale soukromé ponorky. Právě v této době totiž testuje Reynolds Marion z Lake City (Florida, USA) svou ponorku Marion Hyper-Sub, respektive prototyp Fathom. Podle svých slov si přál vytvořit ponorku, která by se na hladině pohybovala rychle a obratně jako závodní člun a přitom byla schopná se okamžitě ponořit. Po letech práce a téměř dvou milionech dolarů vynaložených na vývoj se zdá, že uspěl. Na délku měří tahle kráska 10 metrů a pro pohyb na hladině je vybavena dvěma dieselovými motory Yanmar o výkonu 323 kW (440 hp), které jí dávají rychlost 75 km/h. Na palubě může vézt čtyři pasažéry a pilota. Pod hladinou může plout pomocí dvou vodních trysek s maximálním výkonem 44,1 kW (60 hp). Udávaný dostup je obdivuhodných 360 metrů.

OSTROVNÍ TAXI

Projekt ekranoplánu podle francouzského designového studia Focus 21 France. Návrh vycház z Jörgových konstrukcí s tandemovými křídly. Zadní křídla jsou ale prodloužena za úroveň plováků, takže stroj získává spíše koncepci „kachny“. Při plavbě ve vysokých vlnách se může kabina s panoramatickým oknem dostat až pět metrů pod vodní hladinu.

Nejčtenější