Hotovo (tedy skoro) hotovo :-).


My, jako suchozemci, nemáme cit pro kategorizace plavidel, zejména pro něco tak zvláštního, jako je tento katamarán. Podle klasifikace jde o vysokorychlostní plavidlo (HCS – high speed craft), typově o katamarán, který nejede po vlnách, ale projíždí skrz ně (WPS – wave piercing catamaran). Já osobně o něm mluvím jako o Ferrari na vodě. Důvody najdete dále.

Základní parametry:
délka 99 m
šířka 26.5 m
hmotnost bez nákladu asi 1100 tun
maximální hmotnost asi 1550 tun
konstrukce je hliníková (samozřejmě kvůli hmotnosti)

Loď má tři paluby, spodní je pro 153 osobních aut, prostřední je ze 2/3 “duty free” obchod a zbytek ekonomická třída, horní paluba je potom pro “lepší lidi”. Celkem loď “uveze” 970 pasažérů. Předpokládanou trasou bude Buenos Aires (Argentina) – Montevideo (Uruguay).

Pohon zajišťují dvě turbíny LM2500 (malinké, asi tak 3 m dlouhé a asi metr v průměru), které přes převodovky 7:1 pohánějí vodomety (pro modeláře – něco jako dmychadlo), za kterými jsou natáčecí trysky – říká se jim „bucket“ (kýbl).

Maximální, alespoň v této aplikaci, výkon každé turbíny je 22 MW, pro představu, každým vodometem protéká 30 000 litrů vody za sekundu.

Na “zvýšený volnoběh” se loď pohybuje rychlostí asi 12 uzlů (na kilometry za hodinu vynásobte 1.85). Na 60% jede 43 uzlů (bez zatížení) a s plným výkonem 58 uzlů. To jsou výkony na loď naprosto neuvěřitelné – to je 107 km/h! I s plnou zátěží (popravdě asi o 30 tun navíc) jsme jeli 53, což je mnohem víc než smluvních 47 uzlů.

Každá mince má ale dvě strany – tou odvrácenou je v tomto případě spotřeba paliva – každý motor asi 4500 kg za hodinu. Uvidíme, s jakou rychlostí bude zákazník loď opravdu provozovat, při stažení plynu na 90% výkonu ubydou jen 2-3 uzly ;-).

Duha!

Loď má zajímavé chování, při asi 28 uzlech přejde do kluzu, krásně se uklidní, což vydrží tak do 45 (tj. nějakých 60-65% výkonu). Potom už nastoupí hrubá síla, která musí přeprat všechny odpory, a na hluku i vibracích je to znát (alespoň ve strojovně a na autové palubě, v první třídě už nic poznat není). Další zajímavostí je to, co známe pod názvem “přízemní efekt”. V mělké vodě se loď zdvihne, odpor poklesne a rychlost se zvýší. Jet 100 m od ostrova v mělké vodě (5 metrů pod kýlem) vyžaduje pevné nervy, neboť je potřeba ignorovat nejen zdravý rozum, ale i varování přístrojů.

Akcelerace je úžasná, i když jsou motory řízeny tak, aby trvala 2 minuty (ony obecně turbíny nemají rády rychlé změny). Zpomalení je ale ještě úžasnější, loď má jen velmi malou setrvačnost, takže nouzové zastavení lze provést na velmi krátké vzdálenosti (asi kilometru – pro představu, stejně dlouhé, ale mnohem hmotnější a pomalejší, nákladní lodi to zabere kilometrů asi pět).

Hydroplán nám „skoro“ nestačil, v každém případě jsem si uvědomil, že fotit letadlo z „rychlíku“ je větší problém, než z místa 🙂 (propašuji letadla všude :-)).

Původně loď nesla jméno majitele firmy Buquebus – López Mena, po poněkud se vlekoucích zkouškách a problémech pan vlastník usoudil, že spojovat vlastní jméno s něčím tak problematickým nebude, a rozhodl se loď přejmenovat na Francisco, prý po novém papeži z Argentiny. Je fakt, že od té doby šla většina věcí jako na drátku.

A teď jak jsem se k tomu dostal já. Loď jezdí na zemní plyn. Tedy, motory jsou dvoupalivové, mohou spalovat buď naftu nebo zemní plyn. Zemní plyn se ovšem lépe skladuje ve formě zkapalněného zemního plynu (LNG) a na to je potřeba speciální, nízkoteplotní či kryogenní, zařízení, a to se vám teď pokusím popsat a vysvětlit.

LNG je studený, okolo -160 °C. Proto je k jeho uchovávání potřebná “velká termoska”, dvouplášťový zásobník, kde mezi plášti je vakuum. V každém trupu katamaránu je zásobník na asi 40 000 litrů zemního plynu, což odpovídá přibližně 16 tunám paliva (což dále stačí asi na 3.5 hodiny provozu na plný plyn – v tomto případě doslova).

Do motoru se plyn vstřikuje do spalovacích komor za kompresorem. Maximální kompresní poměr LM2500 je asi 18:1 a plyn musí být dodáván pod tlakem asi 30 bar. Proto je u zásobníku čerpadlo, který kapalný zemní plyn na požadovaný tlak stlačuje. Mimochodem, pokud by loď měla pístové motory, lze se obejít bez čerpadla, tlak, který se “udělá” v zásobníku, stačí.

Další v řadě je odpařovač. Zkapalněný zemní plyn má velmi nízkou teplotu, proto je třeba jen odpařit a ohřát, v tomto případě na asi 40 °C. K odpařování slouží směs vody a etylén-glykolu, což je podobná směs, která se lije do chladičů aut.

Právě získávání tepla pro odpařovač se zatím ukazuje jako největší problém, protože jediným zdrojem tepla na lodi jsou výfukové plyny (a že jich je, mají teplotu 550 °C a každým z komínů proudí rychlostí 220 km/h). Systém funguje, ale před uvedením do komerčního provozu jej budeme muset předělat.

Dalším podpůrným systémem je dodávka vzduchu pro ovládání ventilů a dusíku pro čerpadlo a inertizaci systému. Taky jsem se na tom pěkně vyvztekal, ale nakonec vše funguje jak má.

Celý plynový systém hlídá vyhrazený počítač, tzv. Gas Safety System, do kterého jsou zapojeny všechny detektory plynu a ohně a další bezpečnostní snímače. Vlastní řízení je potom na dalším počítači zvaném Gas Control System.

Právě řízení kryogenního čerpadla tak, aby dodávalo přesně tolik plynu a o přesně takovém tlaku, jaké turbína potřebuje, nám dělalo největší starosti, ale nakonec se vše metodou pokusu a omylu podařilo odladit. Ještě ve čtvrtek jsme jeli vyzkoušet nouzové zastavení, které se nám předtím ne a ne povést, ale duch nad hmotou tentokráte zvítězil. Anglicky se tomu říká “crash stop”, tak jsem si představoval, že najedeme na skálu a zastavíme :-). Jinak to zahrnuje rychlé stažení plynu na volnoběh, přestavení „kýblu“ na zpětný chod a přidání na 30% výkonu.

V pátek potom následovala vytrvalostní zkouška – 4 hodiny na plný výkon, při které se nesmí na nic sáhnout – loď je klasifikovaná jako bezobslužná.

A nakonec – konec :-(. Hodně smutný konec :-(. Naprosto nevzrušivý. Ve čtvrtek, po úspěšném “crash stopu” byli všichni vysmátí a veselí, v pátek jsme se rozešli tak nějak bez zájmu. I do hospody nás dorazilo jen pár, ale stálo to za to :-).

Tedy, Francisco je prototyp – první loď svého druhu. Lodě spalující plyn existují, hlavně v Norsku a severní Evropě a přidává se i Severní Amerika, ale motory mají pístové a LNG systémy „jednoduché“, a hlavně – hlavní motivací je ekologie. Pan López Mena však umí počítat. Provozem lodi na zemní plyn namísto nafty by měl ušetřit asi 100 000 dolarů denně. Já jen doufám, že se nepřepočítal a že budeme mít možnost nabyté zkušenosti zúročit.

Ještě jedno riziko představuje předávací plavba z Hobartu do Jižní Ameriky. Pacifik je v těchto dnech divoký a loď je přeci jen stavěná pro “řeku” (deltu La Platy), ne vysoké vlny otevřeného oceánu. Druhým problémem se zdá být palivo, turbíny jsou velmi neekonomické při malých otáčkách (při 10% výkonu asi 25% paliva), bude to jen tak tak. Nabízeli mi, abych jel s nimi, ale 3 týdny na moři… Asi už stárnu 🙂

Takže v úterý letím a moc se těším domů. A taky jsem moc rád, že jsem se mohl podílet na něčem úplně novém, a jsem hrdý na Česko!

Honza
30.6.2013