Novinky ze světa psů, koček, rostlin, cestování a ostatní.

vše novinky přidat novinku

Psí novinky Kočičí novinky Rostlinné novinky Cestovatelské novinky Ostatní novinky


  Ostatní novinky
Nový vládce moří

Rychlejší a levnější plavba po mořích je na dosah ruky. Stačí lodě vysvobodit ze sevření vody a nechat je pohybovat se ve vrstvě vzduchu.

Přes devadesát procent nákladu dopravovaného mezi kontinenty cestuje po moři. Dopravní lodě mají obrovskou nosnost, musí se však potýkat s omezením v podobě tření mořské vody, která loď brzdí. Kdyby se toto tření podařilo zmenšit, mohli bychom stavět lodě, které budou klouzat vodou snadněji než dříve, spotřebují méně paliva a dorazí dál.

HLAVNÍ PROBLÉM -TŘENÍ

Na vývoji dopravních lodí nové generace se dnes intenzivně pracuje v Japonsku, USA, Rusku a v některých evropských zemích. Nizozemský institut pro námořní výzkum ve Wageningenu nedávno zveřejnil studii, podle níž by i částečně zmenšené tření mořské vody mohlo zvýšit účinnost motorů až o dvacet procent. Jiné konstrukční změny nic takového nedokážou. Odpor vody je proto problémem, s nímž stojí a padají všechny snahy o zlevnění cest po moři.
Jak dosáhnout toho, aby lodě klouzaly vodou s menším třením? Pozornost je třeba zaměřit na lodní trup, a to nejen na jeho tvar, ale především na jeho povrch. Nápad to není nijak nový. Už v devatenáctém století se britský inženýr William Froude zabýval pohybem lodí v kapalině. Výsledkem jeho zkoumání bylo rozdělení odporu kapaliny do tří kategorií známých z aerodynamiky: vlnový odpor, tlakový odpor a třecí odpor.
Vlnový odpor představuje problém při větších rychlostech a může být minimalizován vhodným tvarem trupu. Také tlakový odpor, který vzniká rozdělením a opětovným spojením vody za lodním trupem, může být omezen podobným způsobem. Nejvíce starostí přináší konstruktérům třecí odpor, který loď nejvíce brzdí. Vzniká vzájemným působením trupu a okolní vody a působí, že plující loď s sebou bez přestání táhne velkou vodní masu.

ZÁZRAČNÉ BUBLINY

Třecí odpor se projevuje ve vodní vrstvě vzdálené několik centimetrů od trupu lodi. V sedmdesátých letech probíhaly experimenty, jejichž cílem bylo tento odpor minimalizovat. Výzkumníci z americké Námořní akademie v Marylandu použili válec, jehož povrch pokrývaly malé bublinky vodíku vytvořené pomocí elektrolýzy. Při ponoření válce do vody se zjistilo, že třecí odpor je díky vrstvě bublin výrazně nižší. Během dalších pokusů vyšlo najevo, že bubliny na povrchu mohou třecí odpor snížit až o osmdesát procent. Vrstva vzduchu působí také omezení turbulencí, které rovněž plující loď brzdí.
Jak ale vytvořit něco podobného na lodním trupu?
Řešení nabídl Yoshiaki Kodama z oddělení pro výzkum dopravních technologií japonského námořního institutu NMRI. Jeho tým vyvinul metodu, při níž by byla část energie motoru využita ke vhánění stlačeného vzduchu do prostoru přiléhajícího k trupu. Vnější stranu by tvořil porézní materiál, jímž by mohl stlačený vzduch unikat a vytvářet bubliny. Při pohybu lodě se bubliny pohybovaly směrem dozadu a byly bez přestání nahrazovány dalšími.

SLABÁ MÍSTA

První zkoušky se skutečnými plavidly pokrytými děrovanými pláty, jimiž unikal vzduch, nedopadly nejlépe. Ukázalo se, že je třeba vzít v úvahu poměr energie vydané na tvorbu bublin a energie ušetřené díky menšímu tření, jinými slovy zvážit, zda se taková konstrukční změna vůbec vyplatí. Bylo třeba také vyřešit řadu dalších otázek. Aby se bubliny nedostávaly k lodním šroubům a nedošlo ke ztrátě jejich účinnosti, bylo nutné vytvořit nové stínící plochy. Hledalo se optimální místo, kde by se měly otvory s bublinami nacházet a jak velké by měly být. Praktické zkoušky ukázaly, že vzduchová vrstva téměř neovlivňuje manévrovací schopnosti lodě a její odolnost proti bouřím.
Hlavní nesnází byla nedostatečná účinnost vzduchového koberce při vyšších rychlostech. Čím pluje loď rychleji, tím větší vznikají turbulence, které odvádí bubliny pryč od trupu. Jakmile se vzduchové bubliny od něj dostanou dále než centimetr, redukce tření je ihned nenávratně pryč.

POLYMERY MÍSTO VZDUCHU

Otázka omezení třecího odporu pomocí vzduchové vrstvy zaujala i odborníky z amerického armádního výzkumného střediska DARPA. V roce 2000 tu byl zahájen program, který se však nezaměřil na zkoušky se skutečnými plavidly, ale na výpočty a počítačové simulace. Experimentuje se nejen s bublinami, ale i s polymerovými vrstvami, například polyakrylamidem, které například usnadňují přepravu ropy v aljašských ropovodech. Pozornost vzbudil i nápad pokrýt trup látkou, která výrazně odpuzuje vodu, a do vzniklého několikamilimetrového prostoru čerpat vzduch.

RUSKÉ ŘEŠENÍ

Vůbec nejlepší řešení nabídli ruští vědci. V trupu lodí byly vymodelovány dutiny ve tvaru písmene V, do nichž je vháněn vzduch. Vznikají tak rozměrné vzduchové polštáře, které omezují tření až o čtyřicet procent. Myšlenka úzce souvisí s tzv. superkavitací, jevem, kdy se těleso pohybuje ve vodě zcela obklopené vzduchovou bublinou, takže není vůbec v kontaktu s vodou. Rusové mají se superkavitací řadu zkušeností. Jako první vyvinuli superkavitační torpédo schopné dosahovat ve vodě velmi vysokých rychlostí
První ruské lodě s dutinami na přídi naplněnými vzduchem vypluly již v osmdesátých letech. Bylo jich okolo padesáti a nechyběla mezi nimi dopravní ani hlídková plavidla. Dutiny naplněné vzduchem jsou podle všeho mnohem účinnější než vzduchové vrstvy tvořené miniaturními bublinami.
Práce na vývoji plavidel s nízkým třením pokračují. Okolo roku 2009 by v Evropě měly vzniknout tankery, nákladní a výletní lodě se vzduchovými dutinami. Na jejich konstrukci pracuje dánská společnost pro stavbu lodí Knud E. Hansen ve spolupráci s DK Group. Konečným cílem je postavit nákladní loď, která by překonala Atlantik za dva a půl dne, tedy za čtvrtinu času potřebného pro obyčejná plavidla tohoto druhu.


Autor: Eliška

Datum vložení: 28.03.2008 / Sekce: Ostatní novinky

Zhlédnutí: 4763

Diskuze  k novince...  Diskuze:

v diskuzi je 0 příspěvků | poslední příspěvek:
Podělte se s ostatními lidmi o Vaše poznatky a zkušenosti ! Zeptejte se na cokoli !
Přidej příspěvek / Zobraz příspěvky





Navigace: A B C Č D E F G H I J K L M N O P Q R Ř S Š T U V W X Y Z Ž VŠE


Podpořte nás · Kontakt· Kniha návštěv · Hry online · Games online
Copyright (c) 2017 by CELÝSVĚT. Všechna práva vyhrazena!
Kontaktní e-mail: celysvet(zav)email.cz





IQ test online

Recepty online

Hry online

Test Jasnovidce

Výukový slovník English
Svátek má  Vladislav, zítra Doubravka