Geniální, ale… Dřevěná parní ponorka

Dnešní ponorky s jaderným nebo konvenčním pohonem mohou zůstat pod vodou celé dny i měsíce. Ale ve svých začátcích trávily ponorky většinu času na hladině a dokázaly se ponořit jen na několik minut (později hodin) těsně před útokem. Tomu odpovídala dobová terminologie, která mluvila o ponorných člunech.

Fungující princip řízeného ponoření a vynoření byl známý od 16. století. Angličan William Bourne publikoval v roce 1578 v textu „Inventions or Devices“ nákres dřevěného ponorného člunu, potaženého kůží, poháněného vesly a vybaveného balastními nádržemi. Bylo to dávno předtím, než byl vynalezen vhodný pohon, který by ponornému člunu umožnil pohyb pod vodou.

Protože zatím nebylo k dispozici nic lepšího, byly první bojově nasazená ponorka Turtle, stejně jako ponorka Hunley, která jako první v historii dokázala potopit nepřátelskou šalupu Housatonic, poháněné ručně. Každému však bylo jasné, že bez strojního pohonu se z ponorek výkonný válečný stroj nikdy nestane.

V tomto směru patří prvenství francouzské ponorce Le Plongeur z roku 1863, poháněné pístovým motorem na stlačený vzduch z 23 tlakových lahví. Motor měl výkon 60 kW a umožňoval urazit necelých deset kilometrů rychlostí kolem 3,5 uzlu (6,5 km/h). Bylo to sice málo, ale byl to první krok k výkonnějším soustrojím. Ponorka byla vyzbrojena beranidlem, kterým měla prorážet boky nepřátelských lodí nebo tyčovým torpédem.

V 19. století se dostal na výsluní parní stroj, který nabízel dříve nepředstavitelný výkon. Měl jen pár „drobných vad“ – ke své činnosti potřeboval přísun dostatečného množství vzduchu a rozpálené topeniště nebylo pro pohyb pod hladinou zrovna nejbezpečnější. Nicméně, kde je vůle, není žádná překážka dost velká.

První použitelnou ponorku s parním pohonem, dokonce v provedení nezávislém na přísunu vzduchu (AIP), postavil španělský inženýr Narcís Monturiol i Estariol. Pojmenoval ji Ictíneo II. Jednalo se první ponorku poháněnou spalovacím motorem a první ponorku s AIP pohonem. Přitom technologii, označovanou AIP (Air Independent Propulsion), se podařilo průmyslově zvládnout až na úplném závěru druhé světové války.

Nápad na stavbu ponorky nosil Narcís Monturiol v hlavě 12 let, protože se obával ostudy v případě neúspěchu a také toho, že nesežene dostatek finančních prostředků. Nakonec jej přátelé přesvědčili a pomohli mu sehnat peníze pomocí veřejné sbírky. Jeho první pokusná ponorka Ictíneo I z roku 1862 měla dřevěný trup a byla poháněná ručně. Monturiol ji chtěl původně postavit z kovu, ale to by bylo příliš drahé. Navíc byl jeho otec zkušený bednář, takže na konstrukci použil dřevo.

První plavba Ictíneo I se uskutečnila 28. června 1859 v barcelonském přístavu. Ponorka však pod hladinou narazila na překážku, která prorazila vnější trup. Monturiol ze zbývajících prostředků ponorku provizorně opravil a během léta provedl 20 pokusných plaveb, při kterých dosáhl maximální hloubky 20 m a doby ponoru 2 hodiny. Ponorka Ictíneo I byla zničena v lednu 1862, když do ní při kotvení narazila nákladní loď. Celkem provedla zhruba 50 ponorů.

K pohonu sloužil ručně poháněný Archimedův šroub. Velmi moderním prvkem, umožňujícím prodloužení pobytu pod vodou, byly kapsle s hydroxidem vápenatým, pohlcujícím oxid uhličitý z vydýchaného vzduchu. Pro osvětlení interiéru se používaly svíčky, což mělo výhodu v tom, že fungovaly jako jednoduchý indikátor nízké úrovně kyslíku. Jakmile začal plamínek skomírat, byl nejvyšší čas se vynořit.

Ponorka Ictíneo I udělala dojem nejen na veřejnost. Španělské námořnictvo bylo sice nadšeno a přislíbilo vynálezci podporu, ale prakticky nedostal ani pesetu, takže byl znovu odkázán na veřejnou sbírku. Napsal „Dopis národu“, díky kterému se mu podařilo vybrat 300 000 peset. Ty použil na založení společnosti La Navegación Submarina, jejímž cílem bylo vyvinout novou ponorku Ictíneo II, která byla zdokonalenou pokračovatelkou své předchůdkyně.

Ponorka Ictíneo II provedla svou první plavbu, zatím ještě s ručním pohonem, 20. května 1865. Celý projekt se však neustále potýkal s nedostatkem financí. Monturiol nabídl svou ponorku americkému ministru námořnictva, ale než došlo k jednání, občanská válka skončila. Dále počítal s jejím komerčním využitím při těžbě korálů. V prosinci 1865 do ponorky namontoval kanon a zkoušel znovu zaujmout námořnictvo. Bohužel, marně.

Narcís Monturiol si uvědomoval, že ruční pohon je příliš slabý. Proto se rozhodl Ictíneo II motorizovat. Vsadil na tehdy nejvýkonnější a nejpropracovanější pohonnou jednotku - parní stroj. Strojní vybavení pořídil poměrně „snadno“. Koupil šestiválcový parní stroj a v kovárně jej nechal rozpůlit. Polovinu stroje použil s klasickým kotlem pro plavbu na hladině, zatímco druhou polovinu napájel samostatný kotel, ohřívaný chemickou reakcí.

Pro plavbu pod vodou vyvinul Monturiol pohon, využívající k ohřevu kotle exotermické reakce zinku, chlorečnanu draselného (KClO3) a oxidu manganičitého (MnO2). Kromě toho, že ohřev nebyl závislý na přísunu vzduchu, se při reakci uvolňoval kyslík, který posádka využívala k dýchání a prodloužení pobytu pod vodou.

Ponorka Ictíneo II absolvovala svou první plavbu na hladině s parním pohonem 22. října 1867. Dosáhla maximální rychlosti 4,5 uzlu (8,3 km/h). O dva měsíce později, 14. prosince měla Ictíneo II premiéru pod hladinou, poháněná chemickým motorem. Pohybovala se rychlostí 2,5 uzlu (4,6 km/h), dokázala se ponořit až do hloubky 90 stop (27,5 metru) a pod vodou vydržela sedm a půl hodiny (!).

23. prosince 1867 však společnost La Navegación Submarina zkrachovala, protože vyčerpala všechny finanční prostředky. Ponorka byla prodána do šrotu. Parní stroj posloužil jako stacionární pohon transmisí v textilní továrně.

Obě Monturiolovy ponorky byly moderní konstrukce, s vnitřním tlakovým trupem z olivového dřeva, vyztuženým dubovými žebry a s potahem z mosazného plechu. Tlakový trup Ictíneo I byl dlouhý 4 m, s průměrem 2 m. Narcís Monturiol vypočítal, že trup by měl vydržet hydrostatický tlak až do hloubky 500 m, ale nepředpokládal, že by se posádka kvůli bezpečnosti pouštěla hlouběji než 50 m.

Vnější hydrodynamický trup obou ponorek měl tvar ryby. V případě Ictíneo I měl délku 7 m, průměr 2,5 m a výtlak 10 tun. Ictíneo II byla větší, měla celkovou délku 14 m, průměr trupu 3 m a výtlak 46 tun.

Mezi oběma trupy byly 4 balastní nádrže, napouštěné pomocí ventilů a vyprazdňované stlačeným vzduchem. Nouzové vynoření zajišťovala dvě závaží, která bylo možné odhodit zevnitř ponorky. Podélný náklon se dal ovládat pomocí posuvného závaží uvnitř trupu. V trupu bylo několik kulatých průzorů, zasklených tlustým sklem kuželového tvaru, takže vyšší tlak vody je v lůžku lépe utěsňoval a zabraňoval průsaku.

Replika ponorky Ictíneo I je k vidění v zahradách španělského námořního muzea, replika Ictíneo II v barcelonském přístavu.

Pokud se vám článek líbil, využijte možnost sledovat autora, aby vám neunikly žádné novinky.

Abyste nemuseli hledat další díly, připravili jsme pro Vás:

Kompletní, průběžně aktualizovaný, seznam dílů

+ anketa: Rozhodněte, co bude v další části …

Zdroje:

De Decker, Kris (August 2008). „A steam powered submarine: the Ictíneo“ Low -tech magazine

Stewart, Matthew (2003). „Monturiol's Dream: The Extraordinary Story of the Submarine Inventor Who Wanted to Save the World“ Profile Books Ltd.