Największe maszyny do dyspozycji człowieka
Naukowcy z CERN przedstawili niedawno opiewającą na 40 mld dolarów wizję budowy nowego zderzacza o średnicy czterokrotnie większej - Future Circular Collider, czyli FCC (1), który również miałby powstać na szwajcarsko-francuskiej granicy. Zderzenia cząstek w proponowanym FCC byłyby znacznie potężniejsze niż to, co można obecnie osiągnąć - dochodząc nawet do 100 teraelektronowoltów energii, w porównaniu do maksymalnego pułapu 17 TeV w obecnym LHC. Nowa maszyna miałaby być "fabryką cząstek Higgsa" i badać ich wzajemne relacje.
Pół kilometra długości, pół miliona ton masy
Jeśli nie liczyć LHC czy systemu kabli telekomunikacyjnych na dnie oceanów (niektórzy to właśnie je uważają za największą zbudowaną przez człowieka maszynę), rozmiarami i masą dominują w świecie machin jednostki pływające.
Nazywanie największej obecnie konstrukcji morskiej Prelude Floating Liquid Natural Gas (FLNG) "statkiem" nie do końca pozostaje precyzyjne. Choć pływać ma na powierzchni morza i wygląda zupełnie jak gigantyczny statek morski, to jest to raczej zakład wydobywczo-przetwórczo-przesyłowy, albo wielka, oceaniczna rafineria, niż jednostka przeznaczona do podróży i dalekomorskiego transportu. Niemniej to inżynieryjno-budowlane "dzieło", stanowiące w tej chwili największą pływającą konstrukcję zbudowaną ręką człowieka, ma wyporność 600 tys. ton, 488 m długości i 74 m szerokości (2). Zwodowane w Korei Południowej jest w stanie wydobywać, przetwarzać i przechowywać 3,9 mln ton gazu rocznie. W 2017 r. olbrzym wyruszył w swój rejs do Australii, gdzie pozostanie przez ćwierć wieku - do 2042 r. W międzyczasie, czyli w roku 2018 r., rozpoczął działalność produkcyjną.
Od czasu wycofania z użytku w 2009 r. gigantycznego TT Knock Newis (znanego również m.in. jako Seawise Giant), największymi zbiornikowcami są cztery supertankowce klasy TI: TI Asia, TI Europe, TI Africa oraz TI Oceania. Zbudowane w stoczniach Daewoo mają po 380 m długości i potrafią przetransportować 440 tys. ton ropy z relatywnie wysoką prędkością 16-20 węzłów.
Jeszcze większym gigantem jest kontenerowiec CMA CGM Alexander von Humboldt. Statek rozpoczął pracę w 2013 r. Jego długość wynosi ok. 396 m. Zabiera na podkład ponad 16 tys. kontenerów TEU (jednostka pojemności równoważna objętości kontenera o długości 20 stóp, czyli ok. 6,1 m). Jeszcze większą, bo 400-metrową długość ma CMA CGM Antoine De Saint Exupery, który z ładownością prawie 21 tys. TEU jest w tej chwili największym europejskim kontenerowcem.
Do niedawna w tej klasie dominowały jednostki duńskie Maersk Triple E-class (3). Gdy w 2013 r. wchodził do użytku MV Mærsk Mc-Kinney Møller, był on największym kontenerowcem na świecie, z największą wówczas ładownością w TEU spośród wszystkich statków. Dzieło Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering z Korei Południowej ma ok. 400 m długości, 18 270 TEU ładowności i porusza się z prędkością do 23 węzłów. Obecnie największym kontenerowcem linii Maersk jest jednak Madrid Maersk drugiej generacji klasy Triple E, o długości 399 m i ładowności 20 568 TEU.
Tytuł największego kontenerowca na świecie należy do jednostki OOCL Hong Kong, która weszła do użytku w 2017 r. Ma ok. 400 m długości i przebija CMA CGM Antoine’a De Saint Exupery’ego ładownością, która wynosi 21 413 kontenerów TEU.
Historycznie powstawały jeszcze większe jednostki niż te, które teraz widzimy na morzach i oceanach. Wspominaliśmy o zwodowanym w 1979 r. TT Knock Newis. Miał 458,45 m długości i 68,8 m szerokości, nośność (DWT) statku wynosiła 647 955 ton, a załadowany mieścił prawie 650 tys. m³ (4,1 mln baryłek) ropy naftowej. Zanurzenie wynosiło 24,6 m, a prędkość maksymalną ustalono na 16 węzłów. Tuż przed nim (1977) powstał supertankowiec Esso Atlantic, jeden z dwóch statków w historii świata (obok Sewise Giant), którego DWT przekraczało pół miliona ton (516 891 t), przy długości 406 m.
Poza największymi gigantami mamy statki liderujące w przeróżnych kategoriach. Ogromne wrażenie robią np. najpotężniejsze transportowce MV Blue Marlin (4) i bliźniaczy MV Black Marlin, zwłaszcza gdy przenoszą one inne jednostki lub wielkie platformy wiertnicze.
Latające giganty już nie tak wielkie
Podobnie jak Prelude w dziedzinie oceanicznej, tak w kategorii maszyn latających lider nie jest tak oczywisty, jak może się wydawać. Zwykle, myśląc o największych samolotach, przychodzi nam do głowy pasażerski gigant A380 Airbus czy transportowy An-225. Jednak największym samolotem jest zaprojektowany przez firmę współzałożyciela Microsoftu, Paula Allena, Stratolaunch (5). Zgodnie z założeniami ma być docelowo używany do wystrzeliwania rakiet na niską orbitę wokół Ziemi. Jego rozpiętość skrzydeł wynosi 117,425 m, z czym nie może się równać żaden samolot. Kilka miesięcy temu wzbił się w powietrze po raz pierwszy. Wystartował z Mojave Air and Space Port w Kalifornii. Według doniesień prasowych, w ciągu 2,5-godzinnego lotu rozwinął maksymalną prędkość 304 km/godz., osiągając pułap 5 tys. m i bezpiecznie lądując. Jego dalszy los jednak nie jest pewny, bo pojawiły się informacje o zamknięciu firmy przez Allena.
Za największy latający obiekt silnikowy od wielu lat uchodził An-225 Mrija - sześciosilnikowy samolot transportowy konstrukcji jeszcze radzieckiej. Jest to największy obecnie używany i najcięższy w historii samolot. Zbudowano tylko dwa egzemplarze, z czego drugi nie został ukończony. Prototyp wykonał swój pierwszy lot 21 grudnia 1988 r., a 22 marca 1989 r. ustanowił 106 rekordów świata! 16 czerwca 2004 r. przeleciał z Pragi do Taszkientu, z największym komercyjnym ładunkiem w historii lotnictwa, o masie 247 ton. Zużywa średnio 18 ton paliwa w ciągu godziny. Jak wynika z umowy zawartej w 2016 r. pomiędzy Antonov Corporation i Airspace Industry Corporation of China (AICC), produkcja An-225 ma zostać - po ponad ćwierć wieku przerwy - wznowiona. W przyszłych jednostkach pojawią się inne silniki, a także cyfrowa awionika. Pierwszy egzemplarz odnowionej Mriji miał być gotowy jeszcze w tym roku, ale eksperci powątpiewają, czy to realny termin.
Największym latającym dronem jest MQ-4C Triton, zbudowany na zamówienie US Navy przez firmę Northrop Grumman. To młodszy i większy brat słynnego skrzydlatego zwiadowcy - Global Hawka, pochodzącego z tej samej pracowni projektowej. Choć Triton przypomina poprzednika kształtem, jest od niego większy i napędzany silnikiem turboodrzutowym ze stajni Rolls-Royce’a. Konstrukcja już została przetestowana i wstępnie przyjęta. Pełną zdolność operacyjną maszyna ma osiągnąć do 2023 r.
Rozpiętość skrzydeł wynosi 39,9 m (tyle co pasażerski Boeing 757), długość - 14,5 m, wysokość - 4,7 m, a masa - 14,5 t. Maksymalna prędkość to 578 km/godz., a w powietrzu maszyna jest w stanie utrzymać się przez 30 godzin. Maksymalny pułap określono na 18 tys. m.
W 2018 r. Chiny z powodzeniem przetestowały największy na świecie bezzałogowy dron transportowy, mogący przewozić ładunek 1,5 tony. Maszynę nazwano Feihong-98 (FH-98), a została opracowana i zmodyfikowana przez Chińską Akademię Elektroniki Lotniczej. Jak podał dziennik "China Daily", dron wykonał już udane loty próbne na poligonie Baotou w północnych Chinach.
Chińczycy testują również konstrukcję największego na świecie hydroplanu. Choć znacznie mniejszy niż Hughes H-4 Hercules, czyli słynna "Świerkowa Gęś" z 1947 r., model oznaczony jako AVIC AG600 jest obecnie największą łodzią latającą na świecie. Pod względem wielkości przypomina Boeinga 737, napędzają ją cztery silniki turbośmigłowe, rozwija prędkość do 560 km/godz., ma zasięg 4500 km i może pozostawać w powietrzu przez dwanaście godzin.
Hydroplan przystosowano do startów i lądowania zarówno na wodzie, jak i na lotnisku. Na pokładzie mieści się do pięćdziesięciu osób. Samolot może nabrać 12 ton wody w ciągu 20 sekund. W 2021 r. AG600 powinien otrzymać certyfikat, a w 2022 r. Korporacja Przemysłu Awiacyjnego zajmie się dostarczeniem hydroplanów do klientów. Największe zainteresowanie okazuje chiński rząd, ale niektóre państwa wyspiarskie, takie jak Malezja i Nowa Zelandia, również zamierzają pozyskać te samoloty.
Podobnie jak chiński hydroplan nie dorównuje poprzednikom sprzed dekad, także największy obecnie sterowiec, brytyjski Airlander 10 z, 91 m długości, nie da się nawet porównać do gigantów sprzed lat - niemiecki Hindenburg z lat 30. XX wieku miał 245 m. Brytyjska maszyna wypełniona jest helem, a za napęd odpowiadają cztery 8-cylindrowe silniki o pojemności 4 litrów i mocy 325 KM. Airlander 10 może rozpędzić się do 150 km/godz. i utrzymać w powietrzu przez nawet trzy dni. Sterowiec ma podobno przejść na emeryturę i ustąpić podobnej, lecz nowocześniejszej i większej konstrukcji, realizującej głównie zadania turystyczne. Niedawno pojawiła się informacja, że szwedzka firma OpenSky rozpoczęła rezerwację biletów na lot tym sterowcem na biegun północny.
Roboty ziemne na poważnie
Zejdźmy z nieba na ziemię, a dokładniej do robót ziemnych. Tu również przydają się giganty, np. takie jak TBM Bertha (zwana też Big Bertha), czyli największa na świecie maszyna do wiercenia tuneli, o długości 90 m i wysokości pięciu pięter (średnica - 17,37 m). Big Bertha waży 7 tys. ton i została zbudowana przez Hitachi Zosen Sakai Work w Osace, w Japonii, do drążenia 3,2-kilometrowego tunelu pod centrum Seattle (6). Wiercenie rozpoczęło się 30 lipca 2013 r., jednak już 6 grudnia postęp prac został zatrzymany - maszyna uszkodziła kilka ostrzy tnących na rurze stalowej, o której najwyraźniej zapomniano, przygotowując front robót. Uszkodzenia spowodowały wyłączenie Berthy z pracy aż na dwa lata. Tunel został ostatecznie ukończony w 2017 r.
Koparką, która ma pod sobą wszystkie inne koparki, jest Bagger 293, o 96 m wysokości i aż 225 m długości (7). Waży 14,2 tys. ton, co nie przeszkadza maszynie przemieszczać się samodzielnie. Bagger do obsługi potrzebuje pięciu osób, a jego zadaniem jest wydobywaniu urobku w kopalni odkrywkowej w pobliżu niemieckiej miejscowości Hambach. Jest w stanie przemieścić 240 tys. m3 gleby dziennie. Każdy z dwudziestu czerpaków koparki mieści 15 m3 materiału.
Miłośnicy historycznej dokładności twierdzą, że nie jest to jednak największa samojeżdżąca konstrukcja, jaka kiedykolwiek powstała. Tytuł ten, zdaniem niektórych, należy do przenośnego mostu wydobywczego F60 w Lichterfeldzie, zbudowanego w 1991 r. przez firmę VEB TAKRAF, o enerdowskim jeszcze rodowodzie. Ma 502 m długości, 202 m szerokości i 80 m wysokości. Cała konstrukcja waży 11 tys. ton. Jak widać jednak, tylko pod pewnymi względami jest większa niż Bagger 293. F60 użytkowano zresztą tylko przez trzynaście miesięcy. Obecnie jest atrakcją turystyczną, nazywaną "leżącą wieżą Eiffela".
30 - tyle potrzeba zwykłych wywrotek budowlanych, aby zabrać ładunek, który jednorazowo jest w stanie przewieźć samochód ciężarowy BieŁAZ 75710 (8), o ładowności 450 ton. Wyprodukowała go Białoruska Fabryka Samochodów. Jeśli brać pod uwagę kryterium maksymalnego ładunku, to BieŁAZ 75710 można uznać za największą maszynę tego typu. Ma 8,22 m wysokości, 20,6 m długości i 9,87 m szerokości.
Skrzynia ładunkowa może do wysokości burt pomieścić 157,5 m3 materiałów czy surowców, np. urobku z kopalni. Samochód jest napędzany dwoma silnikami wysokoprężnymi w układzie V, z szesnastoma cylindrami każdy. Łączna ich pojemność to 65 litrów. Całkowita moc obu jednostek napędowych wynosi 4600 KM.
Oba silniki spalinowe spełniają zarazem funkcję generatorów energii elektrycznej dla czterech elektrycznych silników trakcyjnych, o mocy 1200 kW każdy. Żadna z wymienianych w zestawieniach największych ciężarówek - ani Liebherr T 282 z maksymalnym udźwigiem 396 t, ani Caterpillar 797B (380 t), ani nawet często ostatnio wymieniany jako największy Terex MT 6300AC (400 t) - nie zdoła podźwignąć tyle, ile BieŁAZ 75710.
Do prac ziemnych białoruskim gigantem wypadałoby dobrać park maszynowy o odpowiednich rozmiarach. Za największą koparkę na świecie uchodzi obecnie Terex RH 400, z łyżką o pojemności 45 m3, która umożliwia zabranie na raz do 85 ton materiału. Cała koparka waży 980 ton i jest napędzana silnikiem o mocy 4400 KM. Do kompletu przyda się Komatsu D56A, który ma 4,8 m wysokości, pracuje z mocą 1150 KM i jest największym buldożerem na świecie.
Nie zawadzi mieć też LeTourneau L-2350, największą obecnie ładowarkę kołową na świecie, montowaną na indywidualne zamówienie. W kopalniach odkrywkowych służy przy obsłudze najcięższych wozideł. Jednorazowo jest w stanie przetransportować do 75 ton urobku. Jej długość całkowita to 20,9 m, szerokość - 7,58 m, wysokość - 6,45 m, pojemność łyżki - 40,5 m³, ciężar roboczy - 265 ton, a moc użyteczna - 1715 kW (2300 KM)
Park maszynowy wagi superciężkiej może uzupełnić również Terex/Bucyrus RH400, największa koparka hydrauliczna na świecie. Ma 10 m wysokości, waży 1 tys. ton, a moc jej silnika to 4400 KM. Za pomocą swojej łyżki o pojemności aż 45 m3 z łatwością przenosi urobek o masie nawet 85 ton.
W klasie wolno jeżdżących koparek rywalizować będzie z nią zaprezentowana w 2012 r. przez firmę Caterpillar - CAT 6090 (choć RH400 też należy do Caterpillar). Specyfikacja modelu CAT 6090 FS określa objętość łyżki na ponad 52 m3. Z kolei koparka linowa P&H 4100XPC firmy Komatsu pozwala podnieść nawet 67 m3 i masę ponad 90 ton.
Na budowie przydałoby się jeszcze coś odpowiedniego do transportu. Najpotężniejszym ruchomym dźwigiem na świecie jest Liebherr LTM 11200-9.1 (9). Ma teleskopowo rozkładane ramię sięgające 100 m długości. Porusza się na dziewięciu osiach, a jego prawie 700-konny silnik potrafi rozpędzić maszynę nawet do 75 km/godz. Waga tego giganta to aż 96 ton, zaś udźwig 202 tony.
Moc jest z nimi
Aby opisywane tu giganty uruchomiły swoje supermoce, potrzeba napędu. Silniki stanowią odrębną klasę rekordów. Za największy na świecie odrzutowy silnik turbowentylatorowy uchodzi, ważący ok. 8300 kg, GE90-115B. Średnica samego wentylatora wynosi tu 3,25 m, średnica silnika w obudowie - 3,53 m, a ciąg - 514 kN. W 1995 r. GE90 zadebiutował na pokładzie samolotu Boeing 777. Obecnie testowany jest jeszcze większy model - GE9X. Ma szerokość kadłuba Boeinga 737, a średnica jego wlotu wynosi 3,4 m. GE9X ma zdobyć niezbędne do użytku certyfikaty jeszcze w 2019 r., kiedy powinno dojść do pierwszych lotów testowych Boeinga 777X.
Największym lotniczym silnikiem tłokowym produkowanym seryjnie był Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major. Miał 28 cylindrów w układzie poczwórnej gwiazdy, o łącznej mocy - w zależności od wersji - od 2240 do 3200 kW (3050-4350 KM). Łącznie w latach 1944-1955 zbudowano 18 697 silników tego typu. Były stosowane do ostatniej generacji samolotów z napędem śmigłowym, np. Boeinga 377 Stratocruiser, czy rekordowo dużej łodzi latającej Hughes H-4 Hercules.
Największym tłokowym silnikiem lotniczym w ogóle był Lycoming XR-7755. Przy 127 litrach pojemności, 36 cylindrach i 2,7 tony masy, dysponował 5 tys. KM mocy. Był przeznaczony do użytku w USAF "European Bomber" (który ostatecznie stał się B-36 Corsair). Projekt został porzucony w 1946 r., gdy uwaga USAF została skierowana na silniki odrzutowe.
Wielkie silniki dieslowskie budujemy od dawna, o czym świadczy choćby rekordowa przez trzydzieści lat maszyna zainstalowana w 1933 r. w H.C. Ørstedsværket w Kopenhadze. Za największy obecnie silnik wysokoprężny uchodzi okrętowy gigant Wärtsilä-Sulzer RTA96-C (10). Ma czternaście cylindrów, każdy o pojemności 1820 l.
Moc tego potwora to 109 tys. KM, moment obrotowy wynosi zaś 7 600 000 Nm. Spala 160 g paliwa w każdym tłoku na każdy cykl pracy. Silnik wysokoprężny sam w sobie jest monumentalnie, obezwładniająco i wręcz porażająco wielki - waży 2,3 tys. ton, ma 13 m wysokości i 27 m długości. Dla porównania, największy silnik wysokoprężny w aucie osobowym Audi Q7 V12 TDI to dwunastocylindrowy diesel z 6 litrami pojemności, podwójnym turbo, 500 KM i 1000 Nm.
Do epoki energii odnawialnej bardziej niż diesle pasuje jednak rekord związany z energią turbin wiatrowych. Jako obecnie największą podaje się MHI Vestas V164-9.5MW, z mocą znamionową 9,5 MW i średnicą wirnika 164 m. Większą średnicą pochwalić może się Siemens Gamesa SG 8.0-167 DD - 167 m. Jednak moc znamionowa jest tu niższa - 8 MW, choć może być potencjalnie podwyższona do 9 MW.
Mirosław Usidus
