Cum funcționează un submarin: descriere, caracteristici și principiu de funcționare

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Submarinele sunt o clasă de nave care sunt capabile să se miște și să efectueze alte acțiuni complet autonom sub apă și pe suprafața acesteia. Astfel de nave sunt capabile să transporte arme și pot fi, de asemenea, adaptate pentru diferite operațiuni specializate. Luați în considerare cum funcționează un submarin și cum funcționează.

Fapte istorice

Primele informații despre astfel de facilități de înot datează din 1190. Într-una dintre legendele germane, personajul principal a construit ceva ca un submarin din piele și a reușit să se ascundă pe el de navele inamice de pe fundul mării. Această unitate de înot a rămas în partea de jos timp de 14 zile. Aerul era furnizat în interior printr-un tub, al doilea capăt al căruia era la suprafață. Nu s-au păstrat detalii, desene, informații despre modul în care este aranjat submarinul.

Noțiunile de bază mai mult sau mai puțin reale ale scufundărilor au fost subliniate de William Buen în lucrarea sa din 1578. Bouin, pe baza legii lui Arhimede, fundamentează pentru prima dată științific metodeleieșirea la suprafață și scufundarea prin modificarea caracteristicilor de flotabilitate a navei, modificarea deplasării acestuia. Pe baza acestor lucrări a fost posibilă construirea unei nave capabile să se scufunde și să plutească. Nava nu a putut naviga sub apă.

Mai mult, în era progresului științific și tehnologic, la Sankt Petersburg, inginerii au stabilit în secret principiul unui submarin proiectat pentru forțele armate. A fost construit după planurile lui Yefim Nikonov. Proiectul a fost realizat între 1718 și 1721. Apoi a fost lansat prototipul și a reușit să treacă cu succes toate testele.

După 50 de ani, Statele Unite au construit primul submarin, care a fost folosit în operațiuni de luptă. Carcasa avea forma unei linte din două jumătăți, care erau conectate cu flanșe și inserții de piele. Pe acoperiș era o emisferă de cupru cu o trapă. Barca avea un compartiment de balast, care era golit și umplut cu o pompă. A existat și un balast cu plumb de urgență.

Nava lui Dzhevetsky a devenit primul submarin în serie. Seria a fost de 50 de piese. Apoi, designul a fost îmbunătățit și, în locul acționării vâslei, a apărut mai întâi o acționare pneumatică și apoi una electrică. Aceste structuri au fost construite între 1882 și 1888.

Primul submarin electric a fost o navă proiectată de Claude Goubet. Prototipul a fost lansat în 1888, nava avea o deplasare de 31 de tone. Pentru deplasare a fost folosit un motor electric cu o capacitate de 50 de cai putere. Alimentarea a fost furnizată de la o baterie de 9 tone.

În 1900, inginerii francezi au creat prima barcă cu abur și electricmotor. Primul era destinat mișcării deasupra apei, al doilea - sub ea. Designul a fost unic. Nava americană, similară cu designul francezilor, era propulsată de un motor pe benzină pentru a pluti deasupra suprafeței apei.

Dispozitiv submarin

Această problemă ar trebui să i se acorde o atenție specială. Să vedem cum funcționează un submarin. Este format din mai multe elemente structurale care îndeplinesc o varietate de funcții. Luați în considerare elementele principale.

Caz

Sarcina principală a carenei este de a oferi pe deplin un mediu intern constant pentru mecanismele navei și pentru echipajul acesteia în timpul scufundării. De asemenea, carena trebuie să fie astfel încât să se atingă viteza maximă posibilă de deplasare sub apă. Acest lucru este asigurat de un corp ușor.

Tipuri de cazuri

Submarinele, unde carena îndeplinește aceste două sarcini, au fost numite cu o singură cocă. Rezervorul principal de balast a fost amplasat în interiorul carenei, ceea ce a redus volumul util în interior și a necesitat rezistența maximă a peretelui. O barcă cu acest design câștigă în greutate, în puterea necesară a motorului și în caracteristicile de manevrabilitate.

Submarinele cu o carenă și jumătate sunt echipate cu o carenă puternică, care este parțial acoperită de una mai ușoară. Cisterna balastului principal a fost adusă afară aici. Este situat intre doua cladiri. Printre avantaje - manevrabilitate excelentă și viteză rapidă de scufundare. Contra - spațiu puțin în interior, autonomie scurtă a bateriei.

Bărcile clasice cu dublă cocă sunt echipate cu o carenă puternică, care este acoperită de o carenă ușoară pe toată lungimea sa. Balastul principal este situat între carene. Barca are fiabilitate mare, autonomie a bateriei, volum intern mare. Printre minusuri se numără procesul lung de imersie, dimensiunea mare, complexitatea sistemelor de umplere pentru rezervoarele de balast.

Abordările moderne ale construcției submarinelor dictează formele optime ale corpului. Evoluția formei este foarte strâns legată de dezvoltarea sistemelor de motoare. Inițial, prioritatea au fost ambarcațiunile pentru mișcarea la suprafață cu posibilitatea de imersiune pe termen scurt pentru rezolvarea misiunilor de luptă. Corpul acelor submarine avea o formă clasică cu un nas ascuțit. Rezistența hidrodinamică a fost foarte mare, dar apoi nu a jucat un rol deosebit.

Bărcile moderne au autonomie și viteză mult mai mari, așa că inginerii trebuie să o reducă - carena este realizată sub formă de picătură. Aceasta este forma optimă pentru deplasarea sub apă.

Motoare și baterii

În dispozitivul unui submarin modern pentru mișcare, există baterii, motoare electrice și generatoare diesel. O singură încărcare a bateriei nu este adesea suficientă. Maximul pentru care este suficientă o taxă este de până la patru zile. La viteza maxima, bateria unui submarin se descarca in cateva ore. Reîncărcarea este efectuată de un generator diesel. Barca trebuie să iasă la suprafață pentru a reîncărca bateriile.

Folosit și la proiectarea unui submarin dieselmotoare anaerobe sau independente de aer. Nu au nevoie de aer. Este posibil ca barca să nu fi ieșit la suprafață.

Sisteme de scufundare și urcare

Submarinul are și aceste sisteme. Pentru a se scufunda, un submarin, spre deosebire de o barcă de suprafață, trebuie să aibă flotabilitate negativă. Acest lucru a fost realizat în două moduri - prin creșterea greutății sau reducerea deplasării. Pentru a crește greutatea submarinelor, există rezervoare de balast care sunt umplute cu apă sau aer.

Pentru urcarea sau scufundarea normală, bărcile folosesc tancuri de pupa, precum și tancuri de prova sau tancuri de balast principale. Ele sunt necesare pentru a fi umplute cu apă pentru scufundări și pentru umplerea cu aer pentru urcare. Când barca este sub apă, rezervoarele sunt pline.

Pentru a controla rapid și precis adâncimea, se folosesc rezervoare cu control al adâncimii. Aruncă o privire la fotografia dispozitivului submarin. Prin modificarea volumului de apă, modificarea adâncimii este controlată.

Cârmele verticale sunt folosite pentru a controla direcția ambarcațiunii. Volanele pot fi enorme la mașinile moderne.

Sisteme de supraveghere

Unul dintre primele submarine pentru adâncime mică era controlat prin ferestre. Mai mult, pe măsură ce dezvoltarea progresa, a apărut problema navigației și controlului încrezători. Pentru prima dată, un periscop a fost folosit pentru aceasta în 1900. În viitor, sistemele au fost actualizate constant. Acum nimeni nu folosește periscoapele, iar cele hidroacustice active și pasive le-au luat locul.sonare.

Barcă în interior

În interiorul submarinului are mai multe compartimente. Dacă ne uităm la modul în care funcționează un submarin pe exemplul unuia dintre exponatele expoziției „Din istoria flotei de submarine ruse”, atunci imediat în primul compartiment puteți vedea șase tuburi torpile cu arc, un dispozitiv de tragere și de rezervă. torpile.

Al doilea compartiment conține cartierul ofițerului și al comandantului, o cabină a unui specialist sonar și o cameră de recunoaștere radio.

Al treilea compartiment este stâlpul central. În acest compartiment, există o mulțime de diverse instrumente și dispozitive pentru controlul mișcării, scufundărilor, ascensiunii.

Al patrulea este o cameră pentru maiștri, o bucătărie, o cameră de radio. În cel de-al cincilea compartiment sunt trei motoare diesel cu o capacitate de 1900 de litri. Cu. fiecare. Ele funcționează când barca este deasupra apei. Următorul compartiment conține trei motoare electrice pentru călătorii sub apă.

În a șaptea au fost instalate tuburi torpile, un dispozitiv de tragere, dane pentru personal. Puteți vedea cum este aranjat submarinul în interior. Fotografia vă va permite să faceți cunoștință cu toate dispozitivele și compartimentele.