A TOTO VÍTE? Proč mají letadlové lodě ostrov vpravo

Nad letovou palubu letadlové lodě ční takzvaný ostrov, na němž se ukrývá mimo jiné velitelská věž, navigační můstek a řízení letového provozu. Podívejme se, proč takový ostrov stojí na pravé straně letové paluby.

Dnes začínáme nový seriál článků nazvaný CO, JAK A PROČ.

Seriál bude věnován otázkám z techniky, nad nimiž si někteří lidé lámou hlavu a nevědí, koho se zeptat. Budeme se snažit odpovídat srozumitelně. Nebojte se zeptat na cokoli: [e-mail].

Otázka Proč mají letadlové lodě ostrov vpravo?

Stručná odpověď

Letadlové lodě mají ostrov vpravo, protože piloti jsou většinou praváci a je pro ně jednodušší dělat zatáčky doleva, takže ostrov na pravoboku méně překáží.

Existovaly však i letadlové lodě, které měly ostrov vlevo, a letadlové lodě, které ostrov vůbec neměly.

Za otce palubního letectva můžeme považovat Brity. Ti postavili jako první loď, z jejíž paluby mohla operovat letadla s kolovým podvozkem – HMS Furious (47). Původně to byl bitevní křižník třídy Courageous, ale již během stavby dostal na příď místo dělových věží hangár a vzletovou palubu. Při přestavbě byla doplněna i zadní paluba, na které se dalo přistávat. Původní nástavby s komínem mezi palubami zůstaly, takže tvořily doslova „ostrov“ uprostřed lodi a letouny se složenými křídly jej „objížděly“ po dvou postranních lávkách.

Toto řešení nebylo příliš praktické, protože nástavby nejenže překážely a piloti do nich mohli narazit, ale ještě se za nimi tvořila turbulence, komplikující přistání křehkých aeroplánů. Z pohledu pilotů by byla ideální taková letadlová loď, která by žádné nástavby neměla. Pro konstruktéry to znamenalo řadu problémů, například s odvodem spalin z kotlů. Bavíme se o době, kdy byly lodě poháněné parními turbínami a ty samozřejmě vyžadovaly zdroj páry, což byl většinou kotel na mazut. Nicméně loď s hladkou letovou palubou se postavit dala.

HMS Furious (47) s „ostrovem“ v ose lodi, uprostřed délky

V roce 1914 založili Britové kýl osobní lodi Conte Rosso, která však byla dokončena jako první letadlová loď s průběžnou palubou – HMS Argus (I49). Ta měla mít původně dva „ostrovy“, jeden na levé a jeden na pravé straně letové paluby, a v každém komín pro odvod spalin. Ostrovy měly být ve výšce 20 stop (6,1 metru) spojené „přemostěním“ s kapitánským můstkem, který vytvořil jakýsi „tunel“. Mezi ostrovy se měla dát natáhnout síť pro „odchyt“ letadel, která by nestihla včas zastavit.

„Flat deck“ koncepce HMS Argus (I49), zde s vysunutou kormidelnou

Na základě předchozích pokusů na HMS Furious však byly oba ostrovy zrušeny kvůli obavám ze vzniku turbulencí při větru nebo plavbě vyšší rychlostí. Pro konstruktéry to znamenalo vyvést komín dozadu pod letovou palubu. Aby pilotům nevadil kouř, byl vybavený elektrickými ventilátory, které přisávaly studený vzduch a vháněly ho do spalin, aby nestoupaly vzhůru. Zároveň se tím vyřešilo to, že takto vyvedený komín neměl přirozený tah.

Daleko méně byli z takového řešení nadšeni námořníci, protože můstek je místo, odkud je přehled po celé lodi. Z vyvýšeného místa je vidět dál za horizont, což se vždy hodí. Proto byla loď vybavena aspoň zatahovacím stanovištěm pro kormidelníka, které se dalo používat, pokud se nelétalo. Koncepci „flat deck“, tj. hladkou palubu, využili i Američané při stavbě své první letadlové lodi USS Langley (CV-1). Britové podle tohoto konceptu přestavěli „pokusnou“ HMS Furious a inspirovat se nechali i Japonci.

Americké provedení „flat deck“ v podobě USS Langley (CV-1)

Nakonec se ukázalo, že nástavby nezpůsobují tak velké víry, jak se piloti obávali, respektive výkonnější letadla na ně byla mnohem méně citlivá. Rozumným kompromisem bylo postavit minimální nezbytné nástavby, obsahující velitelský můstek, stožáry vysílaček a komín. To nakonec ocenili i piloti, protože z vyvýšeného místa byl mnohem lepší přehled o letovém provozu než z úrovně paluby, podobně jako z řídicí věže na letišti.

Minimalistické nástavby dostaly název „ostrov“. Otázkou bylo, kam jej umístit. Poloha uprostřed v ose lodi, jako na HMS Furious, byla zavržena jako první, protože tam by překážel nejvíc. Zbýval levobok nebo pravobok. Z hlediska konstrukce lodi neměl posun na jednu nebo druhou stranu žádný praktický přínos. Lodě byly (a většinou stále jsou) prakticky symetrické kolem podélné osy. Jinak to viděli piloti.

Většina lidí a tím pádem i pilotů jsou praváci. Hlavním řídicím prvkem letadla je řídicí páka, umístěná v té době prakticky bez výjimky na podlaze mezi pilotovýma nohama. Tu piloti drželi pravou rukou. Méně zručnou levačkou ovládali plyn a další prvky. Můžeme vést dlouhé debaty o útisku menšiny leváků, ale tehdy takové prkotiny nikdo neřešil. Konstruktéři byli rádi, že jim letadla vůbec létají.

Když si představíte polohu pilota, zkusíte sednout do letadla nebo na obyčejnou židli, zjistíte, že pohyb řídicí páky doleva není stejný jako doprava. V letadle je to technicky samozřejmě jedno, výchylky jsou stejné a odpor řízení také. Ale výchylka doleva je snazší než doprava, protože pokud držíte „knipl“ pravačkou, výchylka doleva je přirozená, zatímco doprava je takříkajíc „přes ruku“. Dnes se zkoumáním této problematiky zabývá spousta vědních oborů od ergonomie přes biomechaniku po studie uživatelských rozhraní člověk–stroj (Human Machine Interface, HMI). V té době to prostě zkusili.

A jsme u jádra problému. Většina pilotů jsou praváci a tím pádem létají raději levé zatáčky. Na všech letištích jsou z tohoto důvodu jako standardní levé okruhy. Pokud pilot z nějakého důvodu musí přerušit nebo opakovat přistání, zatáčí doleva. Po pomyslném protáhlém obdélníku obletí letiště sérií čtyř levých zatáček o 90^o a nasadí na přistání znovu. Při volbě polohy ostrova na letadlové lodi se tato zažitá praxe jen převzala. Ostrov byl umístěn tak, aby v případě opakování okruhu překážel co nejméně, tedy vpravo, a levá strana zůstala zcela volná.

HMS Hermes byla první loď stavěná od začátku jako letadlová a měla ostrov vpravo.

První letadlovou loď podle tohoto schématu postavili opět Britové – HMS Hermes (95). Její kýl byl založený v roce 1918. Měla dva základní prvky moderních letadlových lodí: průběžnou palubu a vyosený ostrov. Navíc měla uzavřený trup, což bylo výhodné v případě extrémního počasí. Tato podoba zůstala nezměněna až do padesátých let dvacátého století, kdy Britové přišli s další novinkou – úhlovou palubou.

Existuje tvrzení, že důvodem pro osazení ostrova vpravo bylo to, že převážná většina vrtulí se z pohledu pilota točila doprava, tedy po směru hodinových ručiček. Každá vrtule vytváří gyroskopický moment, který brání letounu v zatáčce na opačnou stranu, což vedlo k tomu, že piloti preferovali levou zatáčku. Tato teorie má však jeden háček.

Short 184 s motorem Sunbeam měl levotočivou vrtuli (z pohledu pilota).

Při projektování HMS Hermes se počítalo s výzbrojí šesti stíhacích letounů Sopwith Baby. Tyto letouny poháněl rotační devítiválec Clerget 9Z, který byl z pohledu pilota pravotočivý. Potud by byla úvaha v pořádku. Průzkum a bombardování nepřátelských cílů však mělo zajišťovat šest dvojmístných letounů Short Type 184, poháněných dvanáctiválcovými vidlicovými motory Sunbeam Mohawk nebo Sunbeam Gurkha. Tyto motory byly levotočivé. Takže směr otáčení vrtule mohli brát konstruktéři v úvahu, ale rozhodně to nebyl primární důvod.

Japonské výjimky

Jak jsme zmínili na začátku, existovaly i letadlové lodě s ostrovem na levé straně. Byly sice jen dvě, ale byly. Otázka je proč. Na pozemních letištích je někdy bezpečnější létat okruhy doprava. Důvodem mohou být zastavěné oblasti, přirozené (kopce) nebo umělé překážky (komíny, antény vysílačů) vlevo od letiště. Ale na moři? Tam by to mělo být jedno. Mělo… pokud nezabřednete do technických problémů při konstrukci lodi samotné. To byl důvod, proč v Japonsku vznikly letadlové lodě, které měly ostrov vlevo. Nesly jména Akagi a Hirjú. V obou případech šlo o znouzectnost.

První japonskou velkou letadlovou lodí byla Akagi. Kýl měla založený v prosinci 1920 jako bitevní křižník třídy Amagi. Do služby byla zařazena v roce 1927. Původně měla tři letové paluby – dvě sloužily jen pro vzlet lehčích letadel rovnou z hangárů, horní průběžná paluba umožňovala i přistání. Podobně byla koncipovaná i druhá letadlová loď Kaga, postavená na trupu bitevní lodi třídy Tosa. Ta byla zařazena do služby v roce 1929.

Japonská letadlová loď Akagi v původním „třípatrovém uspořádání“. Jak je vidět, kouř z komínu nebyl problém, který by se dal přehlížet.

Akagi ani Kaga původně žádný ostrov neměly. Jednou z funkcí ostrova je, že jím procházejí kouřovody a nese komín pro odvod spalin. Aby byl vliv horkých spalin, které mohly vést ke vzniku turbulencí, a kouře, který mohl pilotům vadit ve výhledu během přistávacího manévru, co nejmenší, musely být vyvedené na bok. Ideálně jen na jeden, protože pokud by bylo kouře příliš, vždy se dala situace napravit drobným vybočením tak, aby vítr mírně z boku kouř odnesl stranou. Umístění komína napravo se řídilo stejnou logikou jako umístění ostrova. Spaliny a kouř méně vadily při opakování okruhu.

Kaga v původním provedení

Zkušenosti z provozu však ukázaly, že řešení s třemi palubami není příliš praktické. Obě lodě nesly jen šedesát letadel, což bylo při jejich rozměrech málo. Také velení tak velkých lodí z „podpalubí“ nebylo ideální, nehledě na skutečnost, že důstojníci řídící pohyb letadel po palubě o nich neměli náležitý přehled.

Kagu zmiňujeme proto, že jako první prošla, od srpna 1934 do listopadu 1935, rozsáhlou přestavbou. Při ní byly dvě spodní letové paluby odstraněny, místo nich byly zvětšené hangáry, takže pojaly devadesát letadel. Horní paluba byla protažena po celé délce lodi. Z našeho pohledu byla důležitou změnou montáž ostrova. Ideální poloha ostrova byla na pravoboku, přibližně uprostřed délky lodi, přesně tam, kde měly Kaga i Akagi komíny.

Kaga po přestavbě s malým ostrovem před komínem ústícím na pravoboku

Japonci tedy stáli před rozhodnutím. Buď by museli odkouření kotlů kompletně přepracovat a postavit rozměrný ostrov s rizikem vzniku turbulencí v jeho úplavu, což by je navíc stálo čas, peníze a kapacitu loděnic v Sasebo, kterou potřebovali pro podobnou rekonstrukci Akagi, anebo museli vymyslet nějaké jednodušší řešení. Proto v případě Kagy zvolili malý jednoduchý ostrov umístěný na pravoboku před komíny, zhruba v první třetině délky lodi.

První zkušenosti z provozu přestavěné Kagy však ukázaly, že ostrov blízko přídě není ideální řešení. Důstojníci řídící letový provoz a pohyb letounů na palubě měli problém sledovat, co se děje na víc než sto padesát metrů vzdáleném zadním konci letové paluby. O letounech nasazujících na přistání ani nemluvě. Umístění ostrova přibližně uprostřed délky lodi, respektive letové paluby bylo mnohem praktičtější.

Při podobně rozsáhlé přestavbě Akagi v letech 1935 až 1938 měla být tato skutečnost zohledněna. Problém byl v tom, že vpravo uprostřed lodi byly opět kouřovody a hrdla pro osazení komínů. Navíc tlačil čas, protože loděnice připravovala přestavbu osobních lodí na eskortní letadlové lodě třídy Taijó (mimochodem „flat deck“ koncepce). Japoncům tedy nezbylo, než se smířit s tím, že ostrov bude vlevo. Drobnou „útěchou“ bylo, že hmotnost ostrova vyrovnávala hmotnost komínů.

Akagi po přestavbě s ostrovem vlevo

Mezitím byla v arzenálu v Kure zahájena stavba jednotek třídy Sórjú, které byly od založení kýlu stavěné jako letadlové. Třída měla dvě jednotky. Jako první se v letech 1934–37 stavěla Sorjú. Sorjú měla, na základě předchozích zkušeností, malý ostrov umístěný na pravoboku v přední části lodi, podobně jako Kaga. Hirjú stavěná v letech 1936–39 dostala stejnou úpravu jako Akagi, tedy ostrov vlevo, posunutý víc dozadu.

Podobná úprava byla naplánovaná i na další letadlové lodi Šókaku, která měla kýl založený v roce 1937. Piloti císařského námořnictva však ostrov vlevo kritizovali. Stěžovali si na to, že turbulence za ostrovem komplikují přistávací manévr. To však bylo dané spíš jeho tvarem než polohou, protože jiné americké letadlové lodě měly mnohem větší ostrovy a podobné problémy neměly. Tak či onak Šókaku byla dokončena s ostrovem na pravoboku a nikdo další nikdy žádnou letadlovou loď s ostrovem vlevo nestavěl.