Azipod - kříženec lodního šroubu a kormidla

Světová moře a oceány v současné době křižuje kolem 90 tisíc osobních a nákladních námořních lodí o výtlaku více než 100 BRT. Jejich šrouby jsou převážně poháněny pomaluoběžnými dieselovými motory spalujícími nejlevnější těžké oleje. Podobně jako u automobilů na souši jsou výsledkem emise oxidu uhličitého, oxidů síry a dusíku, které otravují naši atmosféru. Podle posledních statistik IMO (International Maritime Organization) vychrlí výfuky dieselů všech námořních lodí do vzduchu ročně 800 mil. tun CO₂ , 9 mil. tun NO_X a 12 mil. tun těch nejškodlivějších sirných oxidů SO₂. Problém zámořských plavidel pomáhá řešit dieselelektrický pohon v kombinaci s Azipodem.

Neutěšenou ekologickou situaci v lodní dopravě se zabývají ekologové, orgány Spojených národů, ministři životního prostředí EU i zájmové organizace ekologů, rejdařů a výrobců námořních lodí. Hledají cesty, které by vedly ke snížení celosvětových emisí do roku 2020 alespoň o jednu pětinu. Jednu z cest představuje dieselelektrický pohon s revolučními kormidlovacími pohonnými jednotkami – tzv. Azipody –, kterými se bude do konce letošního roku pyšnit již 400 velkých plavidel. Uvítají je zejména stále oblíbenější luxusní výletní lodi a trajekty, jejichž řízení vyžaduje složité přistávací manévry.

Azipod zrozen ze zásnub šroubu s kormidlem

S nápadem pohánět lodní šroub elektromotorem uzavřeným v natáčivé gondole nahrazující kormidlo přišla švýcarsko‑švédská elektrotechnická společnost ABB. Otočnou pohonnou jednotku nazvali konstruktéři Azipod (AZImuthing POdded Drive). Její použití zjednodušilo i konstrukce lodí, protože už není třeba dlouhého lodního hřídele přenášejícího výkon od motoru ke šroubu na zádi lodi.

Elektrický přenos prostřednictvím kabelů dovoluje umístit strojovnu s několika dieselelektrickými agregáty spalujícími ekologičtější lehčí paliva na nejvhodnější místa plavidla. Frekvenčně řízené elektromotory v gondolách pohotově regulují otáčky šroubů (obvykle v rozsahu 100‑250 ot./min) a tím i rychlost plavidla, včetně zpátečního chodu. Elektromotory jsou po dvou či třech umístěny na zádi, u speciálních plavidel i na přídi. Azipody s výkony od 3 do 30 MW pracují nezávisle na sobě a v případě výpadku některého z nich zajistí ty zbývající bezpečné doplutí do cíle sníženou rychlostí. Možností přepínat Azipody a řídit je počítačem z kormidelny získaly lodě nebývalou manévrovatelnost. Mohou se otáčet na místě, přitahovat se přímo k molu, a obejdou se bez pomoci přístavních remorkérů, což představuje velkou úsporu paliva.

Azipody se vyrábějí s jednou lodní vrtulí (tažnou nebo tlačnou), nebo v tandemovém provedení s párem nezávisle poháněných vrtulí otáčejících se souběžně nebo protiběžně. Takové jednotky označené jako propulsory dnes dodává konzorcium Siemens‑Schottel (SSP).

Azipody druhé generace ušetří až 20 % paliva

První dvě výletní lodi „Elation” a „Paradise” s párem Azipodů na zádi vypluly z finských loděnic Kvaerner roku 1990. Současný triumf nové technologie pohonu představují největší luxusní výletní lodě „Oasis of the Seas” (2009) a sesterská „Allure of the Seas” (2011), které jsou na zádi vybaveny trojicemi Azipodů o výkonu po 20 MW. Kolosy dlouhé 360 m o výtlaku 225.282 BRT pro 6300 cestujících a 2200 členů posádky dosahují rychlosti 42 km/h. Při testech se oproti klasickému dieselovému pohonu uspořilo až 8 % paliva a úměrně tomu klesly emise z výfuků.

Obrovské energetické úspory a snížení exhalací dieselových motorů v námořní dopravě vedou ABB k vývoji Azipodů s velkými výkony (15‑30 MW). Hydrodynamické zkoušky i počítačové modelování umožnily zformovat optimální tvar gondol s tří až šestilopatkovými vrtulemi. Původně hydraulické natáčení jednotek nahradily plynule regulované elektropohony, což současně zjednodušilo montáž nyní kompaktnějších a rozměrově štíhlejších jednotek. Zásadní změnou je použití tzv. hybridních ložisek, která zachycují obrovské tlaky od tahu či tlaku vrtule.

Nové technologie a hydraulicky vyladěné profily gondol jsou příslibem, že plavidla poháněná Azipody uspoří až 20 % paliva a úměrně tomu i exhalace.