Unikátní lodní výtah - Falkirkské kolo

Tento článeček vznikl na základě žádostí studentů o zprostředkování části fyzikálních zážitků z mé naprosto "nefyzikální" cesty po Amsterodamu a Skotsku.
Zdroj: https://fyzmatik.pise.cz/

Nedaleko města Falkirk ve Skotsku se nachází technické dílo, které nenechá nikoho lhostejným. Z dálky to vypadá jako nedokončený dálniční most. Jde však o originální rotační lodní výtah, který umožňuje vodní propojení mezi městy Edinburgh a Glasgow. Překonává výškový rozdíl 24 metrů, který byl v minulosti loďmi zdoláván systémem jedenácti zdymadel. Výrazně tak zkrátil cestu mezi průplavy Forth and Clyde Canal a Union Canal. Nese název Falkirk Wheel (Falkirkské kolo).

Technický systém výtahu, připomínajícího obří ruské kolo, obsahuje dvě jednoduché mechanické funkce vytvořené zcela inovativním způsobem, což vede k velkým úsporám energie.
První mechanismus se skládá ze série hydraulických motorů, které otáčejí se středovou osou dvě spojená ramena o délce 15 metrů, ve tvaru dvojhlavé keltské sekery.

Druhý mechanismus se skládá z řady propojených pastorků, které se pohybují, když se kolo otáčí, aniž by bylo zapotřebí jakéhokoli dalšího přívodu energie, aby se udržely vany (a lodě, které se v nich pohybují) stále v horizontální poloze.

Deset hydraulických motorů je uspořádáno kolem pevné desky umístěné za osou kola.
Při otáčení vnějšího ozubeného kola každého z motorů, se jeho rotační pohyb přenáší přes další systém ozubených kol ke krajním vanám, ve kterých jsou připravené lodě. Jedna z nich bude zdvižena do výšky, zatímco ta druhá klesá symetricky s první vanou dolů.

Pouhé pootočení celého kola o 180°, které je nutné k přepravě lodí z jednoho kanálu do druhého, trvá méně než pět minut. V dolním přístavišti zabere uzavření jezu, následná regulace hladiny vody, vystoupení a nastoupení dalších cestujících zhruba 15 minut.

Do obou van se vejde 500 tun vody. Díky Archimédovu zákonu nezáleží na rozdílu hmotnosti plujících lodí a obě vany jsou vždy na páce vyváženy. K pohonu celého zařízení proto stačí relativně slabý výkon motorů 22,5 kW. Navíc důmyslné kolejnicové mechanismy zabezpečují, aby nedošlo k nežádoucímu naklonění vany s lodí.

Stavba výtahu stála 17,5 miliónu liber a jeho slavnostní otevření proběhlo za účasti královny Alžběty II. dne 24. května 2002.

Bohužel na prohlídku tohoto unikátu jsme měli 15 minut, takže za tu dobu tak člověk stačí navštívit návštěvnické centrum u paty výtahu a prohlédnout si, jak s lodí při přistávání manipuluje dámská obsluha. Na samotnou hodinovou plavbu kanálem spojenou se zvedáním a spouštěním na lodním výtahu nám čas nezbyl. Určitě bych tento zážitek někdy v budoucnu absolvoval. Podařilo se mi natočit alespoň část zvedání lodního výtahu ...