Viktor Kaplan

Viktor Kaplan se narodil v rakouském městě Mürzzuschlag. Jeho otec byl úředníkem rakouských drah. Základní vzdělání získal Viktor v nedalekém Neubergu a středoškolské na vídeňské reálce. .

Viktor Kaplan.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

Ještě mu nebylo ani deset, když si vyrobil elektromotorek, zkonstruoval funkční model parního stroje a na řece Mürz vyzkoušel vlastní rukou zhotovené malé vodní kolo. Jako středoškolák se pustil do výroby fotoaparátu.

Začátek kariéry

Po maturitě se zapsal na vídeňskou techniku na obor stavba strojů a dieselových motorů. Od roku 1900 absolvoval roční vojenskou službu v rakouském námořnictvu v Pule a pak byl dva roky zaměstnaný ve strojírně Ganz a Comp. v Löbersdorfu u Vídně na vývoji výbušného motoru.

V roce 1903 byl jmenován asistentem na katedře nauky o strojích a strojírenství Německé vysoké školy technické v Brně u profesora Musila. Brzy opustil práci na výbušných motorech a vrhl se na rychle se rozvíjející problematiku vodních motorů. Jeho cílem bylo vylepšení účinnosti Francisovy turbíny. Za pět let práce měl již tolik materiálu, že mohl vydat knížku Bau rationeller Francisturbinen–Laufräder und deren Schaufelformen für Schnell–, Normal– und Langsam Läufer.

Cesta k nové turbíně

V roce 1910, již jako habilitovaný doktor technických věd a docent, si na vedení školy vyprosil sklepní místnosti, kde si zřídil první turbínovou laboratoř a mohl tu v klidu pracovat. Zatímco velké turbinářské firmy nešetřily dotacemi na vývoj, rakouské ministerstvo vyučování dalo Kaplanovi jen malou částku na výbavu laboratoře. Veškeré zařízení si musel sehnat sám. Naštěstí mu firma Ignáce Storka zařízení věnovala.

Svůj model turbíny formoval z plechu o průměru 10 až 18 cm v ruce. Prováděl své pokusy, kde se dalo, třeba i ve vaně. Vypráví se o něm historka, že jednou ho tak zaujal jeden experiment v turbínové laboratoři, že zapomněl na svou slavnostní přednášku. Přišel pozdě a ještě s mokrými šosy. Zabýval se tvarem oběžného kola, počtem lopatek, prouděním vody v bezlopatkovém prostoru, natáčením lopatek i modelováním tvaru sací trouby.

Postupně zjistil, že lopatky se musí chovat jako lodní šroub, že je nutné je natáčet podle množství protékající kapaliny. Malým počtem lopatek dosáhla turbína účinnosti 93 % a v roce 1913 na pokusných zařízeních 800 otáček za minutu, což byl téměř dvojnásobek Francisovy turbíny. V tomto roce si nechal turbínu patentovat. Řízení se ale protáhlo. Přihláška ze 7. srpna 1913 byla vyřízena až 26. března 1918.

Kaplanova turbína.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

Velký úspěch

Po skončení I. světové války zůstal Viktor Kaplan (ač Němec) věrný brněnské Německé vysoké škole technické a stal se tu řádným profesorem. V roce 1919 postavila brněnská firma Ignáce Storka turbínu pro přádelnu ve Velmu v Rakousku. Turbína měla průměr oběžného kola 600 mm a profesor Kaplan u ní zajišťoval účinnost neklesající pod 75 %. Turbína bez problémů pracovala plných 50 let. Mezitím se firma I. Storka ujala výroby Kaplanových turbín. Zřídila i laboratoř, kde se pod vedením profesora Kaplana turbína vylepšovala.

Velké problémy

Velké turbinářské firmy zahájily boj proti Kaplanově turbíně. Nechtěly riskovat ztrátu peněz z investic do Francisovy turbíny, a tak hledaly možné mouchy Kaplanovy turbíny. Navíc byl problém i s obhájením 33 patentů, které se k turbíně vztahovaly. Z velkého psychického vypětí Kaplan v roce 1922 těžce onemocněl. Jeho přátelé v čele s J. Slavíkem boj nevzdali.

Další problém se ukázal při instalaci turbín na velkých řekách. Lopatky se lámaly, betonové stavby praskaly. Nakonec se našel viník. Byla to kavitace – uvolňování pohlceného vzduchu z vody. Když je tlak ve vodě menší než atmosférický tlak, tak v turbíně a především v lopatkách vznikají mikroskopické dutinky.

Tento problém rozpoutal další vlnu soudních pří. Z počátku turbínu obhajoval Ing. Slavík, později už částečně uzdravený Viktor Kaplan. Nakonec v Lipsku uspěli. Kaplanovi studenti odstranili problém s kavitací a další vývoj a výroba Kaplanovy turbíny mohla pokračovat.

V roce 1931 Viktor Kaplan opustil Německou vysokou školu technickou a odešel na odpočinek na rakouskou usedlost v Rochuspointu. Zde se staral o patentovou agendu čítající na 280 patentů v 27 státech. Písemnosti této agendy zabraly 14 500 listů, nyní jsou v Technickém muzeu v Brně. Viktor Kaplan zemřel 23. srpna 1934 na mozkovou mrtvici ve svém letním sídle Rochuspoint v Unterach am Attersee.

Použité zdroje

[1] KVÍTEK M. Průkopníci vědy a techniky v českých zemích. 1. vydání. Praha: Fragment, 1994. ISBN 80–85768–30–5.

[2] KRAUS, I. Dějiny technických věd a vynálezů v českých zemích. 1. vydání. Praha: Academia, 2004. ISBN 80–200–1196–X.

[3] REBSTÖCK, R. Průkopník vodní energetiky (padesát let od smrti dr. ing. Viktora Kaplana). Matematika a fyzika ve škole, červen 1984, roč. 14, č. 10, s. 694–695.

[4] RŮŽEK, J. Viktor Kaplan. Přemožitelé času 2.