|
 |
| Ponorka USS George
Washongton | Skutečná ponorka G.
Washington,první tomová ponorka světa vyzbrojená balistickými
raketami Polaris, byla postavena v roce 1959 úpravou nedokončeného
trupu ponorky Scorpion třídy Skipjack. Do služby byla uvedena 30.
prosince 1959 setrvala v ní do 24. ledna 1985. Ponorka měla délku
116,4 m, šířku 10 m a výtlak kolem 6800 t při ponoření. Dosahovala
rychlosti 20 uzlů na hladině 25 uzlů pod ní, mohla se potopit do
hloubky přes 200 m. Výzbroj tvořilo 16 sil pro rakety Polaris 6
torpédometů průměru 533 mm.
 |
| První díl trupu s
torpédomety | Model, který si přiblížíme,
postavil František Karas z Prahy v létech 1976 až 1977 podle
polského plánku v měřítku 1:100, který byl však značně nepřesný
neúplný (je třeba si uvědomit tehdejší politické poměry). Koncepce
modelu i technické řešení odpovídaly době vzniku lze je velmi dobře
použít jako příklad výhod nevýhod jednotlivých konstrukčních prvků
pro srovnání s moderními trendy. Následující popis modelu je doplněn
komentářem (psaným kurzívou ) hodnotícím jednotlivé prvky z dnešního
hlediska.
 |
| Trup modelu rozlozený na
díly | Trup modelu je po délce rozdělen na
sedm dílů vzájemně spojených závitem s nízkým stoupáním. Jako
těsnění se používají kroužky vystřižené ze čtvrtky napuštěné
vazelínou. Věž ponorky je ze dřeva, plná, lakovaná stejně jako celý
trup epoxidovým lakem. Do středního dílu je přístup odnímatelnou
deskou paluby;otvor má rozměry 280x70 mm. Jeho profilovaný okraj
zapadá do profilu v trupu mezera se vyplňuje pouze vazelínou, palubu
upevňuje osm šroubů. Model byl transportován sestavený v bedně nebo
v rozloženém stavu v nenápadném kufříku (nedochoval se ani na
fotografii), kde byly všechny části uloženy "na stojato".
 |
| Píst torpédometu a jedno nové
torpédo | Zvolené řešení je konstrukčně velmi
náročné na soustružnické a frézařské práce, ale na druhou stranu
závit výborně těsní, snadno se udržuje, rychle rozebírá (kompletní
„rozborka “trvá s pomocníkem asi 3 min)a možnost transportu v malém
kufříku je přímo unikátní. Problémy s těsností byly jen u paluby.
Přístup k vybavení v trupu byl na svou dobu velmi dobrý. Zásadní
nevýhodou je plná a značně těžká věž, která si vynucuje velký objem
balastních nádrží a značně snižuje stabilitu.
 |
| Čelní pohled na ponorku,ve špici
čtyři torpédomety | První díl trupu, špice,
je soustružen ze dřeva má zapuštěny čtyři torpédomety z mosazných
trubek o světlosti 6 mm. V každé trubce je pružina těsnicí píst,
který se dá natáhnout zajistit západkou v zadní poloze. Do
torpédometů se zasunují torpéda. Mechanismus s kulisou poháněný
motorkem IGLA pak na povel postupně uvolní západky písty torpéda
vymrští ven.
 |
| Výbuch torpéda vypáleného z
ponorky | Vlastní torpéda na jedno použití
jsou soustružena ze dřeva lehce lakovaná, dutá, uvnitř s otvorem o
průměru si 4 mm. Dovnitř se vkládal váleček z čistého sodíku
vykrojený kovovou trubičkou. Dokud bylo torpédo v suchu, nic se
nedělo. Jakmile se le dostalo do vody, začal sodík prudce reagovat s
vodou vyvíjený plyn hnal těsně při hladině torpédo vpřed. Když se
vše povedlo, jelo rovně dost daleko, když ne, zatáčelo, kam chtělo,
nebo rovnou vybuchlo.
 |
| Pohonný mechanismus pístové
komory | Vlastní princip výmetu torpéd se
používá stejný i nyní, jen o vypouštění se nestará motor s kulisami,
nýbrž elektromagnety nebo servo. Udělat pohybující se torpéda o
průměru do 6 mm je dodnes velký problém, nicméně zvolené řešení, ač
funkční, rozhodně nenapodobujte!Spolehlivost torpéd byla velmi
špatná, směrová stabilita víceméně náhodná ("pohon" naskočil až po
několika sekundách, takže torpédo vyletělo, zastavilo se a pak se
teprve rozjelo), a když vyvíjený vodík se vzdušným kyslíkem vybuchl,
stálo to za to. Naštěstí nikdy nenastal výbuch přímo v torpédometu.
I sám autor s ohledem na bezpečnost přestal velmi záhy tato torpéda
sodíkem plnit a spokojil se s výmetem pružinou.
 |
| Pohled do trupu.Vlevo od žebra
výpustní otvor,vpravo olověné desky zátěže.Vpravo pohon
pístové komory. | Druhý díl trupu je
konstrukční (žebra plaňkování lištami), prosycený epoxidem.
Obsahoval mechaniku vypouštěcího zařízení pro torpéda.
Třetí díl trupu je přední balastní komora –ponorka má statické
ponořování se dvěma pístovými komorami, jejichž souhrnný objem činí
přes 2 l.
Nádrž je tvořena duralovou trubkou o vnitřním průměru 100 mm, v
níž se na otáčeném šroubu pohybuje píst ze dvou desek svírajících
kožené těsnění napuštěné lojem. Rotaci pístu brání výztuha z kovové
trubky, kterou procházejí kabely. Koncové polohy jsou opatřeny
rozpínacími zlacenými kontakty, které i po čtvrtstoletí stále
spolehlivě fungují. Pohon pístu zajiš uje přes celokovovou
převodovku motor IGLA, přejezd od dorazu k dorazu trvá 60 až 90 s,
podle napájecího napětí.
V zatopované části komory je pod čarou ponoru řada otvorů o
průměru si 10 mm, které slouží jednak k přepouštění vody, jednak se
do nich zvenku přichytávají pružinou olověná závaží nutná k
vyvážení. Vyvážení je tedy možné ve všech třech osách, aniž by se
musel otevřít trup. Není to pochopitelně příliš maketové, le při
pohledu ze břehu závaží nejsou vidět. Z horní strany jsou v komoře
také mnohem menší otvory pro vypouštění vzduchu při ponořování.
 |
| Věž a deska paluby s raketovými
sily | Část komory za pístem je vodotěsně
oddělena od zbytku trupu stlačovaný vzduch je přes průchodku při
horním okraji tenkou hadičkou vyveden do věže skrz periskop ven.
Toto řešení je samozřejmě funkční jen při plavbě na periskopové
hloubce. Má-li se ponorka ponořovat zcela, je hadička ukončena v
trupu. I tehdy má však smysl. Jestliže kolem těsnění v komoře
prosákne voda do množství asi 0,1 l, pak se stále k vybavení do
trupu nedostane, zůstane mezi pístem stěnou. Při čištění ponorky lze
tuto vodu vypouštěcími otvory z větší části dostat ven.
Protože duralová trubka měla menší průměr, než měl mít trup, je
oplaňkována zvenku lištami, vytmelena natřena epoxidem. To se
ukázalo jako nevhodné. Když se nepatrnými prasklinkami dostala do
planěk delším působením vlhkost, nabobtnaly potrhaly lak. Vůbec
spojení mnoha soustružených kovových přírub konstrukčního dřevěného
trupu není příliš šťastné, během let oba materiály změnou teplot
různě "pracují" na jejich styku vznikají vlasové trhlinky.
Konstrukce pístových komor je moderní a až na použitý motor zcela
současná. Před kvalitou kontaktů i převodů se lze jen sklonit.
Těsnění je i po létech dobré, přestože k němu po dokončení dílu již
není přístup a nemá žádnou údržbu. Perfektní řešení s vyvažovacími
závažími pod hladinou vně trupu může být výbornou inspirací pro
dnešní modely (s výjimkou maket).
Čtvrtý, střední díl trupu je zcela konstrukční, žebra z překližky
plaňky na povrchu. Jeho pevnou součástí je i věž s periskopy a
několika plastovými doplňky. Trup skrýval především přijímač
zdroje:ploché baterie nebo malý olověný akumulátor. Těsně u dna je
přilepeno šest masívních olověných desek, které ponorku nahrubo
dovažují posunují těžiště co nejvíce dolů kvůli stabilitě. Dva
otvory uzavřené šrouby najdeme v nejnižším místě. Jimi se dá
případně vypustit vniklá voda při uložení ponorky jsou otvory
otevřeny kvůli větrání.
Větrací otvory jsou téměř nutným konstrukčním prvkem, obdobně se
používají i dnes. Je to velmi důležitá maličkost!
Přístup do trupu shora umožňuje odnímatelná deska paluby, původně
těsněná gumovým těsněním, později jen profilem okraje tukem. Z
vnější strany je na desce šestnáct otevíratelných poklopů raketových
sil, z nichž druhá dvojice je plně funkční.
 |
| Deska paluby s poklopy
raketových sil.V popředí uzavřené silo,vlevo dole konektor
antény. | Raketová sila jsou tvořena kovovou
trubkou o průměru kolem 18 mm, dole těsně uzavřenou víčkem se
šroubením konektorem pro přívod proudu k palníku. V horní části,
těsně pod poklopem, je také šroubení kroužek, pod který se dává
tenké víko z voskovaného papíru.
Rakety mají délku kolem 100 mm přibližný tvar skutečných raket
Polaris A1 (nebo A2 podle pozdější výzbroje). Jsou tvořeny z
několika částí:Spodní je raketový motor RM 5-1, 2-5 zkrácený o 10 mm
u konce s výmetnou náplní. Na něj navlečená hliníková trubka s
tenkou stěnou (0, 2 mm)trupu skrývá krytku padák. Hlavice je
soustružená, dřevěná nebo nověji mosazná (vysoká hmotnost hlavice
zlepšuje stabilitu za letu, raketa nemá stabilizátory).
 |
| Rozebraná raketa Polaris
A1 | Při osazování rakety do sila se nejprve
zasune palník do trysky, jeho dráty se připojí k dvoupólovému
konektoru celek se pak spustí do sila. Nakonec se silo uzavře
voskovaným víkem pod šroubením přiklopí se poklop.
Přivedením proudu do palníku (spínáno původně vačkovým systémem
poháněným motorem)dojde k zážehu. Tlak v sile žene raketu nahoru, ta
prorazí papírové víko, otevře (případně někdy urazí)poklop a vyletí
vzhůru. Start je velmi prudký, zrychlení je dosaženo tlakem plynů v
uzavřeném prostoru (jako při výstřelu z pušky), teprve venku začne
fungovat pohon podle principu raketového motoru.
 |
| Rozebraná raketa Polarias
A2.Vlevo zkušební přípravek na zážeh (se stejným se spojil
palník),vpravo zásuvka tvořící dno
sila. | Zvolená konstrukce rakety sila
umožňuje udržet raketu v suchu až do vypuštění zážeh při hladinové
plavbě i při mírném ponoření –rakety opravdu mohou startovat i pod
hladinou jako ve skutečnosti!
Obdélníkový montážní otvor se šrouby býval dříve běžným průchodem
do trupu –a také běžně prosakoval. Řešení raketových sil a jejich
utěsnění neuvěřitelně předběhlo svou dobu, funkčními raketami
–dokonce vypouštěnými pod vodou –se velmi pyšní nemnohé moderní
modely ponorek v USA.
Co se týče raket, mosazná hlavice rozhodně nepatří k bezpečným
prvkům a společně s nízkou stabilitou letu bez stabilizátorů je
vysloveně nebezpečná. Ani autor modelu si celkem rozumně netroufal
zkoušet rakety za přítomnosti diváků. I přes výhrady k bezpečnosti
je však toto řešení bezesporu funkční a také ve světě používané.
 |
| Záď modelu s kormidly a lodní
vrtulí | Pátým dílem trupu je zadní balastní
komora.Konstrukčně je shodná s komorou přední, jejich ovládání bylo
společné. Šestý díl je opět plně konstrukční obsahuje mechanismus
směrového kormidla:motor s převodem dorazovými kontakty. Aby bylo
možné snadno 5. 6. díl oddělit, mají na styku kruhové kontaktní
desky s pružnými kontakty, přes které prochází proud do pohonu
řízení směru. Fotografie celých desek byla v RCR 6/2001.
 |
| Uchycení pohonného motoru. Vlevo
od něj táhlo směrového kormidla. | Sedmý díl
trupu nese pohonný motor IGLA s přímým náhonem třílisté lodní vrtule
Graupner o průměru 45 mm. Kormidla jsou z duralového plechu, směrové
je ovládané pouze v dolní polovině je hydrodynamicky vyvážené. Jeho
účinnost není moc výrazná, nachází se mimo proud vody od pohonu.
Hloubková kormidla jsou pevná, ponor se řídí jen balastními
komorami.
Pracnost a nutnou přesnost spojení dílů kontaktními deskami asi
nemá smysl rozvádět. Přesto je i po létech funkční, praskl pouze
jediný kontakt. Kombinace motoru a vrtule je naprosto nevhodná, s
nízkou energetickou účinností a přetížením motoru. V praxi však byla
schopna nějak fungovat, protože takto koncipovaná ponorka se
pohybuje většinou jen velmi pomalu, asi 1 až 2 km/h (!).
Sporné je řešení jen s jednou pohyblivou polovinou směrového
kormidla, které by vedlo při vyšší rychlosti k silnému naklonění při
zatáčení. Pevná hloubková kormidla také výrazně omezují manévrovací
možnosti. Model ovšem nebyl původně určen pro úplné ponoření, jen
hladinovou jízdu nebo jízdu na periskopové hloubce, a k tomuto účelu
zvolená koncepce celkem vyhovovala.
Relativně malá kormidla umístěná mimo proud vody od pohonu,
pomalý pohyb, dlouhý trup s vysokým bočním odporem a značná hmotnost
(asi 8 kg), to vše přispívá k malé manévrovací schopnosti, mnohem
menší, než je běžné u modelů běžných lodí. Pro zlepšení zatáčení byl
na směrové kormidlo nasazován při plavbě plechový nástavec, který
zvětšoval plochu asi na dvounásobek. Dosažitelný poloměr zatáčky je
kolem 3 m.
Popis modelu odpovídá stavu, v jakém byl počátkem tohoto roku. V
současné době prodělal model kompletní modernizaci vybavení, bylo
doplněno ovládání hloubkového kormidla a nezávislé řízení obou
balastních komor. To by mělo podstatně zvětšit ovladatelnost i při
plavbě zcela pod vodou umožnit plavbu vyšší rychlostí.
Výměna pohonného motoru za Speed 400 spolu s dvoulistou vrtulí o
průměru 30 mm zvýšila rychlost na 4 ž 5 km/h. Budou doplněny i
nouzové systémy, které dosud model zcela postrádal, postupně snad i
obnovena funkčnost raketových sil.
Ing. Michal
Černý
Snímky autor a František Karas
|
ČASOPIS 
KALENDÁŘ
