Kantuta
Plujte s námi na rodinném trimaranu...
Požadavky
Na začátku každého projektu je nejdůležitější stanovit si cíl. A k tomu pak přiřadit správné technické požadavky. V duchu jsem si prošel co od "rodinné" lodě očekávám a stanovil jsem následující specifikaci - něco jako technické "desatero požadavků":
- Loď musí umožňovat pobyt čtyř až pětičlenné rodiny.
- Uvnitř lodě musí být dostatečný prostor pro vzpřímeného člověka a plnohodnotná
lůžka.
- Velikost lodě a výkon motoru umožní registraci a provoz bez nutnosti skládat
zkoušky velitele malého plavidla.
- Loď musí mít jednoduché a intuitivní ovládání.
- Loď musí mít elektrický pohon což umožní plavbu v podstatě na všech vodách (samozřejmě s výjimkou vodních nádrží na pitnou vodu).
- Loď musí být hydrodynamicky optimalizována pro co nejmenší odpor.
- Loď musí být energeticky soběstačná.
- Loď musí umožnit příbřežní plavbu po moři.
- Loď musí být možno snadno přepravit po silnici za osobním autem.
- Loď musí výhledově umožnit i použití alternativních pohonů.
Jak jsem následně zjistil, některé požadavky byly trochu protichůdné. Ale celkově
se to zdálo být technicky realizovatelné. Takže vzhůru ke kroku dvě...
Předpisová základna
Ruku na srdce... kdo z nás rád se rád učí na zkoušky. Získat průkaz vůdce malého plavidla (VMP) není složité, ale i tak to znamená minimálně dva dny školení, domácí teoretickou přípravu a přezkoušení formou testu. Stojí to čas, peníze a trochu toho zkouškového stresu. Pro budoucí kapitány s ambicemi na větší lodě je to nezbytnost. Nicméně kapitán KANTUTY průkaz VMP potřebovat nebude.
Omezení první: "Pokud má plavidlo celkovou hmotnost (výtlak) do 1 000kg, výkon motoru do 5ti koňských sil (tzn. umožňující pouze výtlačnou plavbu) a plachty o ploše menší než 12m2 , nepotřebujete k jeho řízení žádné zkoušky". Pravidla pro malá plavidla stručně v jedné větě.
Omezení druhé plyne ze silničních předpisů: "Maximální povolená šířka motorového vozidla je 2,5m. Maximální délka přívěsu je 8,0m a maximální hmotnost přípojného vozidla pro ŘP skupiny B je 750kg". Jinak řečeno - chceme-li loď snadno transportovat po veřejné komunikaci, musíme se dopravní vyhlášce přizpůsobit.
Technicky z toho plyne, že maximální šířka lodě nepřesáhne 2,5m, délka by se
měla pohybovat kolem max. 7m a prázdnou hmotnost lodě potřebujeme dostat na +-
600kg. Celková hmotnost včetně posádky tím pádem zůstane do 1 000kg. Posádku
uvažuji jako 4x dospělého jedince, nebo 2x dospělý + 2-3 děti.
Rozměry a hmotnost bychom tedy měli...
Pohon, tvar a výkon lodě
Jednoznačně půjde o elektroloď. Maximální výkon pohonu je dán předpisem -
3,7kW (5hp). Ze zkušenosti z elektrolétání vím, že jsou "elektrické koně" tak nějak
silnější než "spalovací koně" (zvláštní, ale pravdivé). To se bude hodit - chceme mít
možnost cestovat rychlostí kolem 10km/h.
Na Lipně můžete plout i se spalovacím motorem, ale třeba na Slezské Hartě už ne.
Takže elektrický pohon vám otevře v podstatě všechny přehrady a řeky. A upřímně,
pokud jste již vyzkoušeli alespoň malou elektroloď z běžné půjčovny tak víte, jak snadné
je propadnout kouzlu naprosto tiché plavby.
Navíc - elektrický pohon umožňuje splnit další důležité podmínky - energetickou
soběstačnost a ekologii provozu.
Tvar lodě musí zohledňovat požadavek na maximální možnou stabilitu, minimální
hydrodynamický odpor a v neposlední řadě musí brát v potaz i požadavek na vnitřní
prostor. Postupně jsme opustili tvar "klasické lodě" a přes katamaran se dostali
k modernímu trimaranu.
Máme rozměry, máme představu o tvaru. Takže - bude stačit max. povolený
výkon 3,7kW na plavbu po jezeře, vodní nádrži, řece nebo dokonce po moři?
Jaká je vlastně maximální povolená rychlost námi navrhovaného plavidla?
Odpověď opět celkem jasně dává předpis:
"Bez kapitánského průkazu je povolena plavba rychlostí pouze do 10 km/h".
Dobře, následuje tedy technická otázka....
Jaký je potřebný výkon pro cestovní rychlost 10km/h?
Nebudu vás nudit výpočty. Nicméně výsledek mě osobně docela příjemně
překvapil. Díky modernímu tvaru trimaranu budeme potřebovat výkon kolem 1 kW.
Hlavní zdroj energie bude tedy slunce a loď osadíme fotovoltaickými panely.
Technické parametry
Celková šířka do 2,50m (dle silničních předpisů)
Celková délka do 7,00m (dle silničních předpisů)
Výška 2,18m Maximální hmotnost 1 000kg (pravidla pro malá plavidla)
Prázdná hmotnost 560-600kg
Ponor při max. zatížení 0,35m
Posádka 4 lidé (ideálně 2 dospělí plus 2-3 děti)
Cestovní rychlost 10km/h (pravidla pro malá plavidla)
Maximální rychlost 14km/h
Výkon elektromotoru 3,7kW / 5hp (pravidla pro malá plavidla)
Pohonné baterie LiFePO4 6-9kWh
Napětí baterií 24V (48V)
Celková plocha solárních článků 4,54m2
Nominální výkon sol. panelů 840Wp
Nákresy
Aktuální stav
V únoru 2017 jsem zakoupil malý šestimetrový katamaran, jehož části použijeme
na boční (vyvažovací) plováky.
V březnu 2017 proběhly reálné zátěžové testy bočních plováků, které ověřily
správnost výpočtu maximálního ponoru a potřebného výkonu.
V současnosti se řeší hlavní (střední) plovák a po jeho dokončení proběhne
kompletace trupu. Následovat bude zahájení stavby kajuty a instalace pohonu.
Dokončení prototypu je plánováno na konec roku 2018 / první čtvrtletí roku 2019.
Rád bych v roce 2018 uvedl tento prototyp
do reálného provozu. Po získání patřičných povolení
otestujeme na nějaké klidné vodě a následně je v
plánu "vypustit" ji na Labe, aby plula po vodních cestách
EU. Tento ambiciózní plán nejde zvládnout s jednou
posádkou. Proto by se vybraly "testovací rodiny" postupně
se střídající na cestě. S pomocí GPS trackeru by se pozice
lodě sledovala on-line a v případě technického problému by
byl v pohotovosti vůz s trailerem umožňující převoz lodě i
posádky zpět do ČR.
V průběhu tohoto testu by se samozřejmě sledovala
spotřeba energie a na konci roku bychom vše vyhodnotili.