Slovo „vzducholoď“ voní romantikou a dobrodružstvím. Tento ohromující technický vynález fascinoval lidi v době své největší slávy a svým majestátním vzhled udivuje i dnes. Na skutečné moderní využití však teprve čeká.
Ve vzducholodi neletíte ani nejedete. Ve vzducholodi cestujete tím nejkrásnějším způsobem, jaký si člověk se slovem „cestování“ spojuje.
Hugo Eckener (1868-1954 Německo), ředitel první letecké společnosti DELAG
Před 105 lety, 2. července 1900, vzlétla první vzducholoď z dílen hraběte Ferdinanda von Zeppelina. Následujících 40 let bylo zlatou érou „zepelínů“, tedy vzducholodí s pevnou kostrou. „Graf Zeppelin“, nejslavnější vzdušné plavidlo své doby, za 9 let provozu bezpečně přepravilo 18 000 cestujících. Tato vzducholoď byla prvním dopravním prostředkem, který převážel cestující přes Atlantik do Ameriky a poté zajišťovala linkové spojení mezi Německem a Brazílií. Její následovník, 245 metrů dlouhá obří vzducholoď Hindenburg, měla ve svých útrobách dokonce malý kinosál. Její zkáza (6. května 1937) znamenala konec snů o nebi plném plavidel tvaru doutníku. Příčiny této katastrofy však nikdy nebyly zcela objasněny (mohla to být sabotáž).
Druhá světová válka přinesla rozvoj letadel a po ní se na vzducholodě zapomnělo. Zcela neprávem. Velké vzducholodě mají ohromný potenciál, je to dopravní prostředek, který může splnit úkoly, na něž letadla ani vrtulníky nestačí.
Dopravní prostředek budoucnosti?
Dnešní vzducholodě jsou bezpečné. Současná plavidla jsou totiž plněna netečným nehořlavým héliem. Roztržení obalu vzducholodě tedy neznamená její zkázu – i po roztržení nosného balónu hélium neuniká rychle, tlak hélia uvnitř obalu je mnohem nižší než tlak vnější. Některé konstrukce mají nosný plyn v několika balónech uvnitř vzducholodě, roztržení jednoho z nich opět není smrtelně nebezpečné. Let neohrozí ani porucha motorů – ve vzduchu se vzducholoď udrží z čistě fyzikálních důvodů, nebude pouze schopna manévrovat. Provoz vzducholodi je mnohem levnější než provoz letadla, navíc může přistávat i v hustě obydlených oblastech – je tichá a nepotřebuje přistávací plochu. Plavidlo může bez otřesů stát ve vzduchu na jednom místě, aniž by muselo vydávat jakoukoliv energii.
Proč už dávno nelétají?
Mají tolik výhod, a přesto je nad našimi hlavami vídáme zřídka. Proč? Výroba i plnění velké vzducholodi jsou velmi drahé, nejedná se totiž o sériovou výrobu, ale stále jen o stavbu originálních kusů. Jejich užitná hodnota by ale měla výrobu zaplatit. Dalším důvodem jsou předpisy pro leteckou dopravu, do jejichž přísných kolonek se dopravní vzducholodě vejdou jen stěží – německá Zeppelin Luftshifftechnik musela na povolení provozu své vzducholodi čekat několik let a podobná procedura čeká i další nové vzducholodě. Vzdušné koráby jsou pomalé, novodobý Zeppelin například léta rychlostí 125 km/h. Nejvážnějším důvodem ale nejspíš budou předsudky: vzducholoď je v povědomí lidí stále „nebezpečná“. I když současné vzducholodi již nemůžou hořet (hélium „hoří“ stejně jako voda), vybavuje se lidem ještě 68 let po katastrofě Hindenburgu obrázek ohnivé katastrofy.
Zeppelin v moderním kabátě
V roce 2000 na břehu Bodamského jezera u Friedrichshafenu začaly zkušební lety novodobého Zeppelinu NT N07 (NT jako „Neue Technologie“). Právě tam totiž stály dílny Zeppelinovy „Společnosti pro podporu vzduchoplavby“. 100 let od vzletu první vzducholodi s pevnou kostrou tak vzlétl na tomtéž místě stroj, jehož tvůrce, německá společnost „Zeppelin Luftshiffftechnik“, se k tradici hlásí už svým názvem. Na jaře 2001 získala tato vzducholoď letové oprávnění pro provoz s pasažéry na palubě, takže pokud se někdy dostanete do Friedrichshafenu u Bodamskéro jezera, můžete si při hodinovém vyhlídkovém letu i vy vychutnat znovuzrození slávy vzducholodí.
Konstruktéři NT se na půl století starých zepelínech poučili a zároveň použili současné materiály (plastické hmoty, kompozitní materiály). Při konstruování i řízení lodi samozřejmě využili počítače. Oproti starým strojům, poháněným motory po stranách a s kormidly na zádi, je moderní zeppelín daleko lépe ovladatelný. Současní konstruktéři totiž přidali dva motory na zádi, z nichž jeden je výkyvný směrem nahoru a dolů, druhý je napevno. Díky tomu se může vzducholoď na místě pohybovat vertikálně i horizontálně a není nutné ji „ručně“ otáčet jako ty historické, které v přístavu obracely stovky lidí pomocí lan.
Zeppelin NT je tedy lehký jako tzv. neztužené vzducholodě i ovladatelný jako ztužené konstrukce (zepelíny). Loď je dlouhá 75 metrů, obal má objem 8 225 m³, max. rychlost je 125 km/h. Proti obřímu Hindenburgu (245 m, 211 890 m³, 135 km/h) je to vlastně drobeček, který uveze dva piloty a 12 cestujících.
Druhý z vyrobených Zeppelinů NT zakoupila nyní pro reklamní lety japonská přepravní společnost NAC. S novým názvem „Yokoso! Japan“ je vzducholoď součástí expozice na právě probíhající světové výstavě EXPO 2005 v japonském Aichi.
Vzdušný jeřáb
Prezident zmíněné společnosti NAC Hiroyuki Wantanabe prohlásil, že firma neuvažuje o koupi dalšího zeppelínu stejné velikosti. „Čekáme na větší,“ řekl. Obří vzducholodi se skutečně mohou stát tím dopravním prostředkem, který lidstvu dosud chybí. Unesou náklady o hmotnosti desítek, ba stovek tun do oblastí, kam nevedou žádné komunikace. Pod vzducholodí mohou být zavěšeny celé konstrukce či velké celky strojů, které pak lze usadit třeba uprostřed pralesa. I když je výroba takových obřích vzducholodí drahá, je ve srovnání se stavbou vhodných silnic v málo rozvinutých oblastech velmi výhodná.
S využitím obří vzducholodě jako jeřábu přišla německá společnost CargoLifter, čili „zvedač nákladů“. V roce 1998 získala areál největšího vojenského letiště bývalé NDR v městečku Brand (60 km jižně od Berlína). Vyrostl zde hangár fantastických rozměrů (360x210x107 metrů), který se měl stát základnou pro stavbu největší vzducholodě světa.
Na modelu lodě (1:8) a na obřím balónu Towtech (61 metrů – vyšší než Petřínská rozhledna) konstruktéři vyzkoušeli odolnost materiálů. Podle plánů měl být CargoLifter CL 160 dlouhý 260 metrů a schopný unést 160 tun nákladu. Loď délky tří fotbalových hřišť mělo zaplnit 450 000 m³ hélia. Takový stroj je schopen dovézt obrovský náklad na vzdálenost 10 000 km (překonat Atlantický oceán). Pokud by například převážel humanitární pomoc, mohl by teoreticky doručit potraviny na 14 dní pro 25 000 lidí. Průměrná cestovní rychlost CL 160 neměla být nijak závratná (90 km/h), ale zato mohl tankovat ve stometrové výšce bez přistání.
S dokončením gigantické vzducholodě se počítalo v roce 2002, od roku 2004 měla běžet „sériová výroba“ (4 kusy ročně). Společnost se ale dostala do finančních potíží a osud projektu je nejistý.
Velká kočka je hbitější
SkyCat, „Nebeská kočka“ je výrobkem britské společnosti Advanced Technologies Group, konkurenta CargoLifteru. Ta však již dopravní vzducholodě vyrábí. Její model SkyCat 20 měří 80 metrů a unese 20tunový náklad. Loď tvoří dva souběžně spojené trupy a kombinuje výhody vzducholodi a vznášedla – může přistávat na jakémkoliv povrchu, včetně vody, bez asistence pozemního personálu.
Firma nyní připravuje výrobu vzducholodě s modelovým označením 200 a 1000 (číslo odpovídá nosnosti v tunách). SkyCat 1000 je plánována na rok 2008 a měla by pojmout náklad deseti Boeingů 747-200, tedy například 800 aut. Pohybovat se bude rychlostí 185 km/h a její dolet bude 7400 km. Doprava touto vzducholodí bude sice pomalejší, ale nesrovnatelně levnější než letadlem a navíc odpadne překládání, protože přistát může kdekoli.
Levnější než satelity
Velkou výhodou stratelitů, vzducholodí na jejichž využití teprve čekáme, budou minimální náklady na let ve vysokých výškách. Taková plavidla budou operovat ve stratosféře (výška 10 až 50 km) a budou plnit komunikační úlohy současných satelitů, které létají až za hranicí zemské atmosféry. Vzducholoď ve výšce 20 kilometrů nad zemí je při zorném úhlu 40 stupňů schopna pokrýt takovou metropoli, jakou je například Londýn. Cena vypuštění stratelitu je ve srovnání s cenou vypuštění nosné rakety s umělou družicí doslova zlomková.
Společnost 21st Century Airship už od 90. let experimentuje s kulovými loděmi. Jedině tvar koule totiž umožní při co největším objemu (se stoupající výškou klesá nosnost lehkých plynů) zachovat nízkou hmotnost plavidla. Kulové vzducholodě této firmy hodlá využít americký poskytovatel internetu Sanswire, který do balónu o průměru 70 metrů může umístit technologické zařízení o váze jedné tuny. Motory ovšem budou nahrazeny elektromotory, napájenými z fotovoltaických panelů umístěných na plášti. Vzducholoď ale nemůže být na své dráze umístěna roky, jak je tomu u satelitů, v dané pozici se bude pravděpodobně střídat několik lodí. To zas ale umožní pravidelnou údržbu přístrojů.
S umístěním plavidel lehčích než vzduch počítá i společnost SkyStation International. „Stratosférická komunikační plošina“, tak aerodynamicky tvarované vzducholodi říká, bude spolupracovat s pozemní stanicí umístěnou pod ní na zemi. Loď bude jakousi retlansační věží o výšce 21 kilometrů. Komerční provoz takových plošin má začít v roce 2007 a plánuje se vypuštění 250 těchto vzducholodí. Sérii stratosferických modelů se solárními panely plánuje i výše jmenovaná britská SkyCat.
Čekají zde ale také problémy: lehké nepilotované stroje musí vydržet teploty –50 °C a vysoké dávky ultrafialového záření. Největším problémem zůstává vítr, který v této výšce může dosahovat až 180 km/h. Stratelity přesto budou první oblastí, v níž se podaří dokázat, že vzducholodi mohou ušetřit spoustu peněz.
Jak vzducholoď létá?
Moderní vzducholodi jsou plněny heliem, lehkým plynem. „Lehký“ znamená, že má nižší měrnou hmotnost než vzduch. Litr hélia váží 0,1785 gramů, litr vzduchu asi 1,25 gramu (80% vzduchů tvoří dusík, ten váží 1,2506 g/l.) Jak víme ze školy, „těleso ponořené do kapaliny je vytlačováno silou rovnou váze kapaliny tělesem vytlačené“. Archimédův zákon platí i pro plyny: balónek s jedním litrem hélia bude tedy vytlačován silou rovnou rozdílu váhy vzduchu a hélia. Nosnost hélia je 0,98 kg na metr krychlový, což není mnoho, to vysvětluje velikost obalů vzducholodí. Důležitou součástí konstrukce je balonet, malý vnitřní balón nafouknutý vzduchem. Vyrovnává změny objemu způsobené změnami výšky, teploty a úniky plynu. Zabraňuje tedy ztrátě aerodynamických vlastností obalu nebo jeho prasknutí. Lodě s pevnou kostrou balonet mít nemusí. Balonety často bývají dva – přepouštěním vzduchu se mění podélný náklon lodi.
Typy vzducholodí
– Neztužená konstrukce (též „blimp“). Pokud jste nějakou loď na obloze viděli, byl to pravděpodobně blimp. Jsou to vlastně balóny aerodynamického tvaru. Taková vzducholoď je lehká, ale také špatně ovladatelná. Blimpy se využívají pro reklamní a rekreační účely – za 2,2 milionu korun si jej můžete koupit i u nás.
– Poloztužená konstrukce. Spodní část obalu je vyztužena pevným kýlem. Loď pak může být větší a lépe odolává zatížení.
– Ztužená konstrukce (zepelín). Vzducholoď má kostru obalenou vnějším potahem. Až uvnitř jsou balóny s nosným plynem. V kostře jsou vestaveny prostory pro cestující, z lodě vybíhá jen velitelská kabina. Současné moderní konstrukce stojí na pomezí ztužené a poloztužené vzducholodi – kýl je tvořen pevnými a lehkými materiály (kompozitní sloučeniny uhlíku). Jednotlivá žebra nemají tvar průřezu lodí, ale tvar trojúhelníku. Obrysy lodi tvoří vnější obálka natlakovaná plynem, povrch kopírují pouze podélné části kostry.
