Zdálo by se, že na každé plachetnici musí být nejméně jeden mořeplavec, který ji obsluhuje. Moderní technologie ale dokáže popřít i toto pravidlo. Studenti z Curychu konstruují plovoucího robota poháněného větrem, jehož kormidlo a plachty se obejdou bez jakéhokoliv lidského zásahu. Cílem není nic menšího než přeplout Atlantik bez posádky.
Koráb bez obsluhy by nejspíš představoval sen Kryštofa Kolumba: žádné zásoby vody a potravin, žádné přetahování o rum a podíly ze zisku, žádné vzpoury.
Takové lodě ale mohou najít uplatnění i dnes – a v časech hrozících energetických i jiných krizí víc než kdy předtím. Zejména při přepravě objemných nákladů, na které není spěch, se s plachetnicemi vyžadujícími minimální obsluhu počítá stále víc.
Malá oplachtěná plavidla zase mohou dlouhodobě sbírat meteorologická a oceánografická data, aniž by je omezovala výdrž posádky.
Castor proti oceánu Rádiem řízená plachetnice je běžná hračka (i dospělých), ale v případě takzvaných robotů jde o něco úplně jiného: plavidlo musí dorazit k cíli bez jakéhokoliv lidského zásahu. Pět studentů techniky ze švýcarského Curychu společně se svými profesory si ale vytklo obzvlášť těžký cíl: připravují model robotické oplachtěné lodi, který by se měl už letos vydat po Kolumbových stopách. Tedy ne tak docela, protože start se neodehraje ve Španělsku, ale v Irsku, cíl je ovšem stejný: karibské ostrovy.
Cesta má trvat tři až čtyři měsíce a robot s plachtami přitom urazí přibližně sedm tisíc kilometrů. První testy právě tento měsíc probíhají na curyšském jezeře. Start na plavbu přes Atlantik se předpokládá koncem letošního léta nebo počátkem podzimu. Pokud se mise povede, stanou se konstruktéři držiteli světového rekordu v kategorii plachetnic bez posádky, označovaných někdy také jako ASV (Autonomous Sailboat Vehicles).
Studenti z curyšské polytechniky (ETH Zürych) vedení pedagogy Gionem-Andri Büsserem a Hendrikem Erckensem dali svému plavidlu jméno Castor podle hrdiny antické báje. Nejde o žádnou dětskou hračku pro zábavu na rybníku: loď má být čtyři metry dlouhá a vážit přibližně půl tuny. Trup musí vydržet drsné podmínky v Atlantiku, které už mají na svědomí tisíce lodí. Je proto navržený jako sendvičová struktura, v níž se střídají vrstvy skelného laminátu s pěnou z PVC. Největší namáhání musí snášet stěžeň, ráhno a kýl, takže budou vyrobeny z uhlíkových kompozitů. Na konci kýlu bude olověná zátěž proudnicového tvaru o hmotnosti 170 kg, která zajistí stabilitu i v nejprudších vichřicích.
Právě speciální materiály představují největší část nákladů projektu nazvaného Students Sailing Autonomously (SSA). Předpokládá se, že dosáhnou 120 tisíc švýcarských franků. Studenty proto sponzoruje několik švýcarských a německých firem, především loďařských.
Smysl projektu spočívá hlavně v tom, aby studenti získali zkušenosti se samostatnou konstruktérskou prací. „Musí hledat a aplikovat vhodná řešení zcela nezávisle,“ říká profesor Roland Siegward, který na studentské projekty dohlíží.
Kromě robotické plachetnice mají studenti i řadu dalších zajímavých témat: robotickou rybu, miniaturní automatický vrtulník a hybridní sportovní automobil. Šanci získat světové prvenství však má právě projekt lodi Castor.
Kormidlo i plachty ovládá počítač Robotická plachetnice to na Atlantiku nebude mít lehké – jde o oceán, s nímž si neporadil ani legendární Titanic. Pevný trup je základem úspěchu, největší výzvu pro konstruktéry však představuje řídící elektronika. Ta sice – na rozdíl od živých jachtařů – nepotřebuje jíst a spát, zato jí ani trochu nesvědčí slaná vlhkost na moři.
Centrální počítač je proto zabudovaný v dokonale těsném pouzdře. Přicházejí do něj data z přijímače satelitní navigace GPS a z velkého množství senzorů umístěných na palubě. Ty sledují rychlost větru, rychlost plavby vůči vodě, stabilitu a orientaci lodě i další parametry. Na základě těchto údajů pak počítač ovládá kormidlo a nastavení plachet.
Velkým problémem pro konstruktéry bylo vyřešit napájení elektroniky a ovládacích prvků. Přes den se elektřina získává pomocí fotovoltaických článků – jenže loď musí plout správným směrem také v noci.
Za běžných podmínek se přebytky denní produkce uskladňují v lithiummagneziových akumulátorech. Jenže v Atlantiku může být po řadu dní takové počasí, že by intenzita světla pro potřeby systému nestačila. Pro takové případy je na palubě také záložní zdroj v podobě palivových článků se zásobou 50 kilogramů metanolu.
Než bude ostrý start Ještě před vyplutím na rekordní plavbu přes Atlantik se s Castorem počítá na letošní mistrovství světa robotických plachetnic, které se uskuteční během června v Portugalsku. Jde o pravidelný podnik, jehož cílem je především získávání a výměna zkušeností.
První mistrovství proběhlo vloni na rakouském jezeře Neusiedl – a zvítězili Rakušané. Konkurence ovšem rok od roku roste. Letos se koná v portugalském Leca da Palmeira 6. až 12. července. Akci podporuje rovněž Evropská unie.
Soutěže robotických plachetnic jsou krátkodobé plavby, při nichž loď musí v co nejlepším čase obeplout vyznačené kontrolní body. Pravidla jsou přísně daná: plavidlo musí být poháněné pouze větrem, operátor do plavby nijak nezasahuje, všechny zdroje energie pro ovládací systém jsou na palubě a podobně.
Pro většinu účastníků mistrovstvím světa v Portugalsku letošní sezona vyvrcholí – pro tým švýcarských studentů a jejich Castor však bude pouze předehrou k Atlantiku.
***
Robot v roli kapitána Plavidlo bez posádky, které pošlou přes Atlantik, postavili studenti z curyšské polytechniky. Plachetnici nazvali Castor podle hrdiny antické
Plachetnici ovládanou pouze robotem si studenti vyzkoušeli vloni na prvním MS, na rakouském jezeře Neusiedl. Start plavby přes Atlantik se předpokládá koncem letošního léta nebo počátkem podzimu.
Tým švýcarských studentů s modelem robotické plachetnice Castor. Ve skutečnosti loď měří čtyři metry a váží přibližně půl tuny.
Kontrola řídící elektroniky před startem na mistrovství světa
