Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Stoupat stále výš…
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Stoupat stále výš…

Malé německé město Rottweil bude brzy slavné. Společnost Thyssen-Krupp zde chce postavit věž vysokou 235 metrů s vysokorychlostními výtahy.

Původně se měl tento záměr realizovat na továrním pozemku u Stuttgartu, ale museli od něj ustoupit kvůli provozu na nedalekém letišti.

Nejvyšší v Evropě

Prvotní návrh stavby pochází z projektové kanceláře Labor Weltenbau, jejímž záměrem bylo dát věži filigránský charakter, takže betonové jádro, v němž se bude pohybovat 10 zkušebních výtahů do technického poschodí, redukovali na minimum.


Společnost Thyssen-Krupp chce postavit testovací věž vysokou 235 metrů.

Konečná podoba věže v předhůří Schwarzwaldu je dílem architektonického ateliéru Helmuta Jahna, který už postavil výškové stavby v Chicagu, v Las Vegas a na dalších místech.

Věž bude sloužit k testování výtahů. Ty zde budou dosahovat rychlosti 18 m.s-1, zatímco nyní je to maximálně 12 m.s-1. Pro One World Trade Center dodala firma několik desítek výtahů, jež se pohybují rychlostí 10 m.s-1.

Místa ve městech ubývá, a tak se v příštích letech bude muset stavět stále víc výškových budov. A ty stávající se budou muset rekonstruovat a vybavit moderními vysokorychlostními výtahy. Proto se v tomto sektoru společnost Thyssen-Krupp velice angažuje. Její divize elevátorů zaměstnává 49 tisíc lidí a její roční obrat dosahuje 6,2 miliardy eur. Plánovaná zkušební věž si vyžádá náklady ve výši 40 miliard eur a její výstavba potrvá asi dva roky.


CTF Finance Centre je nejvyšší budova v čínském Guangzhou. Firma Hitachi zde instaluje nejrychlejší výtah na světě s rychlostí 20 m.s-1 (72 km.h-1).

Věž bude ale také atrakcí pro turisty. Ve výšce 232 metrů má být vyhlídková plošina, tedy nejvýš v Německu. Firma dosud testovala vyvíjené výtahy na různých místech po celém světě, protože v továrně má zkušební věž vysokou pouze 50 m. Pro zkoušky je však zapotřebí nejen dostatečně dlouhá dráha pro urychlení a brzdění, ale také pro konstantní rychlost.

Konkurence nespí

Ve výrobě výtahů panuje po celém světě silná a velmi aktivní konkurence. Hitachi již má čtyři roky testovací věž vysokou 213 m a Mitsubishi plánuje postavit věž vysokou 260 metrů.

Zkušební zařízení jsou předpokladem úspěšného vývoje nových technologií v tomto oboru. A pokrok postupuje mílovými kroky. Výsledkem je například CTF Finance Centre, nejvyšší budova v čínském Guangzhou. Její výstavba začala v roce 2011 a nyní se chýlí ke konci. Firma Hitachi zde instaluje nejrychlejší výtah na světě s rychlostí 20 m.s-1(72 km.h-1), který se do 95. poschodí ve výšce 440 m dostane za 43 vteřin. Pro představu, rychlost výtahu v bytových domech bývá nejčastěji 0,6 m.s-1 nebo 1 m.s-1. Budova je vysoká celkem 530 m, má 111 poschodí nad zemí a 5 pod úrovní zemského povrchu. Celkové náklady se odhadují na 10 miliard juanů. Hitachi dodá ještě 28 dalších výtahů s poloviční rychlostí. Dodávka dále zahrnuje 60 eskalátorových komplexů, jejichž instalace má být dokončena v roce 2016.

Nejde ovšem jen o rychlost, ale také o efektivitu a ekonomičnost provozu. Za tímto účelem vyvíjejí výrobci nejrůznější softwarová řešení, jež umožňují, aby se cestující dostal co nejrychleji do zvoleného patra, aby výtahy zbytečně nejezdily prázdné a aby se šetřilo s elektřinou.

Rozhodl o mrakodrapech

Výtah neboli zdviž je vlastně zdvihadlo, plošina, jež se zvedá šikmo nebo svisle po pevné dráze. Většinou bývá při dopravě lidí chráněna zábradlím nebo stěnami, čili tvoří uzavřenou kabinu. Otcem výtahu je prý sám Archimédes, který jej postavil už v roce 236 před Kristem. V Čechách se nacházejí pozůstatky prvního výtahu z 20. let 18. století na zámku v Ploskovicích a nejstarším dochovaným výtahem u nás je prý ten na zámku v Zákupech, upravený v roce 1870 pro Ferdinanda V. Dobrotivého.


Historický záběr představuje první výtah, který sestrojil Elisha Otis.

V historické kronice vývoje výtahů je zlatým písmem zapsán Elisha Otis, který vynalezl bezpečný výtah zajištěný pojistkou, jež zabrání pádu kabiny při přetržení lana. Na svém vynálezu začal pracovat v roce 1852, o rok později se už těšil známosti v řadách stavitelů a v roce 1854 na Světové výstavě v New Yorku byl ozdobou Křišťálového paláce. Dominantou byla věž vysoká 88 metrů, jež posloužila za obrovského zájmu publika jako dramatické prostředí pro zkoušku Otisova výtahu. Výsledky dopadly na jedničku a tento vynález vlastně umožnil velký rozmach výstavby mrakodrapů.

Fantazie se stává skutečností

Výtah ve zcela nové roli představuje projekt, který balancuje na pokraji sci-fi snů. Předpokládá postavení výtahu vysokého 100 kilometrů, který by pracoval na sluneční pohon. S jeho pomocí by se lidé dostali do vesmíru a posílali by na satelitní oběžné stanice také náklady.

Je snadné tento nápad zesměšňovat. Pomysleme na letadlo, jehož sestavení označil v roce 1895 za nemožné proslulý fyzik a vynálezce William Thomson, známý spíš jako baron Kelvin. O osm let později jej zvedli ze země bratři Wrightové. Ve stejném roce, kdy se blamoval lord Kelvin, přišel ruský učitel matematiky Konstantin E. Ciolkovskij, mj. objevitel raketové teorie, s nápadem postavit věž vysokou 36 tisíc km. Její špička by se nacházela tam, kde nyní krouží kolem Země meteorologické a komunikační družice umístěné na oběžné geostacionární dráze. Samozřejmě by taková věž pro statiky představovala problém. A z čeho by bylo tažné lano? Takových a podobných poťouchlých otázek jsou desítky.

Dnes se touto myšlenkou zabývá zcela vážně už docela početná řádka fyziků a inženýrů. Už v roce 2008 vzniklo dokonce mezinárodní sdružení Space Elevator Consortium (ISEC) a v loňském roce vydala Mezinárodní astronautická akademie IAA zprávu o stavu výzkumu v tomto směru. Má 350 stran! Téma odpovídá nejen současnému stavu poznání, ale také krizové situaci. Ostatně Ciolkovskij navrhoval věž, protože v té době neexistoval jiný způsob, jak se dostat do vesmíru, a se svou raketovou teorií přišel až v roce 1903.

Potřebujeme kosmický výtah?

Zprvu byl kosmický dopravní prostředek Space shuttle považován díky své opakované použitelnosti za nejekonomičtější způsob, jak posílat lidi a náklady do vesmíru. Později se však ukázalo, že rakety vynášející Space shuttle si musejí nosit s sebou velké množství pohonných látek a jen malé procento prostoru, hmotnosti i finančních nákladů zbývá na užitečný náklad. Umístit jeden kilogram na geostacionární dráhu stojí při použití rakety typu Atlas nebo Delta asi 80 tisíc dolarů a na mezinárodní kosmickou stanici ISS na nižší oběžné dráze asi 10 tisíc dolarů. Kosmický výtah by měl být levnější. Plány na jeho konstrukci se rodí, i když momentálně nejsou v těžišti pozornosti.


Konvenční raketa by vystřelila satelit, který by vystoupal do výše 100 tisíc km a tam sloužil jako protizávaží. Kruhová kabina zvaná climber by měla dostatek energie, kterou by na ni transportoval silný laserový paprsek. Výkonné solární články by laserovou energii měnily na elektrickou. Japonci se už s úspěchem pokusili vynést balonem kabinu s lanem do výše 1 200 metrů.

Plánovaná kabina by vážila asi 20 t, z toho 14 t by připadalo na užitečný náklad a ke stacionární stanici by dosáhla za 8 dní. Současně by mohlo být na laně 7 kabin.

Otázkou je, z čeho bude vyrobena

Vědci hledají odpověď i na otázku, jaký materiál by měl být použit na lano? Musí být pevný a současně dostatečně lehký. Jak postupuje lidské poznání, začínají se rýsovat možná řešení.


Kosmický výtah bude dopravovat do vesmíru lidi a náklady.

Letos na podzim oznámila japonská konstrukční firma Obayashi, že plánuje postavit do výšky 96 000 m výtah schopný přepravovat osoby a náklady do vesmíru za zlomek nákladů a jen zlomek škodlivých emisí současných raketových letů. Konstrukci považují za reálnou díky zvýšení účinnosti solárních zařízení a vývoji uhlíkových nanomateriálů, z nichž by se pletla lana.

„Pevnost je téměř stokrát silnější, než má ocelové lano, takže je to možné,“ řekl americké televizi ABC pan Yoji Ishikawa, manažer pro výzkum a vývoj. „Právě teď ještě nemůžeme vyrobit lano dostatečně dlouhé. Můžeme udělat jen 3 cm dlouhé lano z nanotrubiček, ale potřebujeme mnohem více. Myslíme si, že do roku 2030 budeme schopni to udělat.“ Potřebují zkrátka mnohem víc času a peněz!


Schéma vesmírného výtahu. Pro zvětšení klikněte na obrázek.

Firma Obayashi tvrdí, že raketoplán spotřebuje asi 22 000 dolarů, aby vynesl 1 kg nákladu do kosmického prostoru. Vesmírný výtah by vyžadoval prý jen kolem 200 dolarů.

Některé jiné prameny uvádějí, že se tak stane v roce 2022 a cena za 1 kg na oběžnou dráhu bude asi 500 dolarů.

Máme se tedy na co těšit.

Karel Sedláček

sedlacek.kar@seznam.cz

Další články

Zajímavosti ve vědě a technice
Logistika/ manipulační/ dopravní technika

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: