Menj a víz alá! – 3.

Sorozatunk előző részében már volt szó a búvárharangról, amely egyszerre tekinthető a búvárruha és a tengeralattjáró ősének. Most azt nézzük meg, hogyan lépett tovább a technika ettől az egyszerű ötlettől az egyre bonyolultabb tengeralattjárók felé.

Az első kísérletek

Természetesen már az ókorban is megpróbálkoztak azzal, hogy víz alatti járművet szerkesszenek. Egy 1190-ből származó leírás szerint a német Salman király udvari bolondjának, Moralfnak menekülnie kellett a király elől, és mivel a szárazföldön már nem volt hová bújnia, azt találta ki, hogy a víz alatt fog elrejtőzni. Ezért épített egy zárt hajót, amelyben a víz fölé vezetett nádszálakon kapta a levegőt, s mindezzel egyúttal „feltalálta” a víz alatt nyerhető egérutat is… A király emberei pedig remélhetőleg valóban elveszítették a nyomát.

A továbbiakban főként a hajózáshoz egyébként is közelálló szakmák képviselői – tengerészek, hajóácsok, halászok – kísérleteztek azzal, hogy huzamosabb ideig a víz alatt „közlekedjenek”. Így például egy Day nevű angol hajóács 1773-ban olyan naszádot épített, amelynek alámerüléséhez kőballasztokat használt. Szerkezetével többször is sikerült hosszasabban lemerülnie, ám amikor túl mélyre ment, a hajóját valószínűleg összeroppantotta a víznyomás, és a feltaláló a saját találmánya áldozatává vált.

Mivel hajtsák és honnan legyen levegőjük?

A víz alatti szerkezeteknél két alapvető kérdést kell megoldani: a hajtóművet és az oxigénpótlást. Mindkettő tökéletesítése több évszázadon át zajlott, és össze is fonódott egymással. Sajnos egyúttal a háborúzással is összefonódott, hiszen akik rendelkeztek a kísérletezésekhez adható pénzekkel, azoknak többnyire nagyon határozott hatalmi céljaik is voltak. Valószínűleg ezért írta Leonardo da Vinci, hogy ugyan ő is foglalkozott a tengeralattjáróval, de elgondolásait nem szeretné közzétenni, éspedig „az emberek komisz természete miatt; mert ők gyilkosságokat követnének el a tenger mélyén". Leonardónak igaza is volt: a tengeralattjárókat végül valóban kifejezetten háborús célok érdekében fejlesztették tovább.

Az első komolyabb próbálkozások az 1600-as évekre tehetők. Az akkor merülő-hajónak nevezett járművek fa szerkezettel és bőrborítással készültek. A megfelelő helyeken vaspánt erősítéseket alkalmaztak. És bármilyen hihetetlen: ezeket is evezőkkel hajtották. A holland Drebbel által tervezett, hat pár evezővel hajtott hajón bőrtömlőkből nyúltak ki az evezők, amelyeket kemény munkával kellett mozgatni a szűk kabinban, a víz alatt.

	A pedállal hajtott Turtle olyan, mint egy mesebeli csodatojás.

A feljegyzések szerint három méter mélyben és két órán át is a víz alatt tudott maradni, s a hajósok a Temzén a Westminstertől Greenwichig elmentek vele. A levegőt szintén kivezetett csöveken kapták.

1689-ben Denis Papin készített egy olyan merülő-csónakot, amelyben már vízmélység-mérő, a lemerülést és felemelkedést szolgáló víztároló szekrény, levegőztető ventilátor, valamint egy zsilip is volt, amelyen a búvár ki tudott mászni.

1775-ben már megjelent az első komolyabb háborús akciókra is képes búvárhajó, a Turtle (Teknős). Ezt az amerikai David Bushnell tervezte, és a függetlenségi háború alatt alkalmazták, amikor a britek által blokád alá vont kikötőket akarták felszabadítani. A Turtle-t változatlanul kézi erővel hajtották, de már áttétellel: a szerkezeten hajócsavarok voltak, és – akárcsak később a helikoptereken – ezek vízszintes és függőleges irányban egyaránt segítették a mozgást. Lemerüléskor szelepen át engedtek vizet a belsejébe, amelyet azután egy szintén kézi hajtású dugattyús szivattyúval nyomtak ki, amikor fölemelkedtek. A háborús akciót azonban nem tudták végrehajtani ezzel.

A gőz először kifogott rajtunk, de azután befogtuk

Az 1700-as évek végén a víz felszínén egyre több hajó haladt gőzgéppel, a találmány megalkotója, Fulton mégsem kísérletezett azzal, hogy gőzzel hajtott gépet alkalmazzon a tengeralattjárókon. Tudta, hogy a gőz elvezetését víz alatt nem tudja megoldani. Ugyanakkor őt is izgatta a búvárhajó gondolata, ezért nekilátott, hogy maga is építsen egy ilyet.

Ilyen volt Fulton vitorlával és hátul hajócsavarral fölszerelt tengeralattjárója.

Az általa tervezett Nautilus, amely 1800-ra lett készen, kézi hajtású hajó volt, amely a víz színén vitorlával, a víz alatt pedig kézikerékkel hajtott csavarral haladt. Háromfős személyzettel működött, és háromcsomós sebességre volt képes. A Szajnán végzett kísérletek során 7-8 méteres mélységben három órán keresztül bizonyította az alkalmasságát, 1801-ben pedig sikeresen elsüllyesztett egy ellenséges hajót.

Ennek ellenére – vagy talán éppen ezért – sem az angol, sem a francia politika nem támogatta a munkáját, sőt barbár ötletnek minősítette. Valószínűleg megértették, hogy ha más hajóit el lehet süllyeszteni egy ilyen szerkezettel, akkor ez a sajátjaikkal is megtörténhet, ráadásul nem tudhatják, ki mellé állnak a konstruktőrök.

Így esett, hogy a tengeralattjáróknál végül nem Fulton, hanem a spanyol Narcís Monturiol alkalmazta a gőzgépet. A mérnök tisztában volt azzal, hogy egy gőzgépet nem lehet csak úgy beszerelni egy tengeralattjáróba, hiszen a gőzt tápláló tűz a felszín alatt pillanatokon belül elhasználná az összes oxigéntartalékot. Ezért egyetlen lehetőség van: a gőzt nem ott, hanem még a felszínen kell létrehozni.

Szerencsére az ő idejében – az 1800-as években – már volt lehetőség a megfelelő tartályok legyártására, ezért Monturiola gőzt nagyon nagy nyomáson, fém tartályokban tárolta, és így vitte le, hogy a víz alatt gőzzel tudja hajtani tengeralattjáró gépét. A spanyol mérnök emellett egy olyan keveréket is kidolgozott, amelyből hevítéssel oxigént lehet felszabadítani, amivel megoldotta a tengeralattjáró oxigén-utánpótlását is.

	A jól ismert illusztráció, Jules Verne Nemo kapitány című regényéből

Hajóját Ictineo I-nek, majd a következőt Ictineo II-nek nevezte el. Az Ictineo II. 1867. október 22-én merült le először gőzzel, s a csúcssebessége meghaladta a 8 km/órát. (Ez a vízfelszínen haladó, korabeli hajók sebességének nagyjából a fele volt.)

Sajnos azonban ezt a konstrukciót sem támogatta senki, ezért Monturiol cége csődbe ment, így szét kellett szerelnie, és alkatrészenként el kellett adnia a találmányát, hogy meg tudjon élni. Ezért ezt a hajót mi már semmiféle múzeumban nem láthatjuk, csupán a korabeli metszeteken. Azokon is főként azért, mert a híres, francia író, Jules Verne a Nemo kapitány című regényében erről mintázta a Nautilus nevű tenger alatti hajót. Így maradt fenn az első gőz-tengeralattjáró emléke.

(A sorozat következő részében a motoros meghajtású tengeralattjárókról lesz szó.)

 

Lévai Júlia