كيف تعمل الغواصة: الوصف والخصائص ومبدأ التشغيل

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

الغواصات هي فئة من السفن قادرة على التحرك وأداء أعمال أخرى بشكل مستقل تمامًا تحت الماء وعلى سطحه. هذه السفن قادرة على حمل الأسلحة ، ويمكن أيضًا تكييفها لعمليات متخصصة مختلفة. ضع في اعتبارك كيف تعمل الغواصة وكيف تعمل.

حقائق تاريخية

تعود المعلومات الأولى حول مرافق السباحة هذه إلى عام 1190. في إحدى الأساطير الألمانية ، قامت الشخصية الرئيسية ببناء شيء مثل غواصة من الجلد وتمكنت من الاختباء عليها من سفن العدو في قاع البحر. ظل مرفق السباحة هذا في القاع لمدة 14 يومًا. تم تزويد الهواء بالداخل من خلال أنبوب ، كان الطرف الثاني منه على السطح. لم يتم الاحتفاظ بأي تفاصيل أو رسومات أو معلومات حول كيفية ترتيب الغواصة.

حدد ويليام بوين أساسيات حقيقية أكثر أو أقل لغوص السكوبا في عمله عام 1578. بوين على أساس قانون أرخميدس لأول مرة يثبت علميا الأساليبالصعود والغوص عن طريق تغيير خصائص طفو السفينة وتغيير إزاحتها. بناءً على هذه الأعمال ، كان من الممكن بناء سفينة قادرة على الغرق والطفو. لم تستطع السفينة الإبحار تحت الماء.

علاوة على ذلك ، في عصر التقدم العلمي والتكنولوجي ، في سانت بطرسبرغ ، وضع المهندسون سرًا مبدأ غواصة مصممة للقوات المسلحة. تم بناؤه وفقًا لتصميمات Yefim Nikonov. تم تنفيذ المشروع من 1718 إلى 1721. ثم تم إطلاق النموذج الأولي ، وتمكن من اجتياز جميع الاختبارات بنجاح.

بعد 50 عامًا ، بنت الولايات المتحدة أول غواصة استخدمت في العمليات القتالية. كانت العلبة على شكل عدس من نصفين مرتبطين بحواف وغطاء جلدي. على السطح كان هناك نصف كروي نحاسي بفتحة. كان للقارب حجرة ثقل ، تم تفريغها وملؤها بمضخة. كان هناك أيضًا ثقل رصاص للطوارئ.

أصبحت سفينةDzhevetsky أول غواصة متسلسلة. كانت السلسلة 50 قطعة. ثم تم تحسين التصميم ، وبدلاً من محرك المجذاف ، ظهر محرك هوائي أولاً ثم ظهر محرك كهربائي. تم بناء هذه الهياكل من عام 1882 إلى عام 1888.

أول غواصة كهربائية كانت عبارة عن سفينة صممها كلود جوبي. تم إطلاق النموذج الأولي في عام 1888 ، وكان للسفينة إزاحة 31 طنًا. للحركة ، تم استخدام محرك كهربائي بسعة 50 حصانًا. تم التزويد بالطاقة من بطارية 9 طن.

في عام 1900 ، أنشأ المهندسون الفرنسيون أول قارب يعمل بالبخار والكهرباءمحرك. الأول كان مخصصًا للحركة فوق الماء ، والثاني - تحته. كان التصميم فريدًا. السفينة الأمريكية ، على غرار تصميم الفرنسي ، كانت تعمل بمحرك بنزين لتطفو فوق سطح الماء.

جهاز الغواصة

يجب إيلاء هذه القضية اهتماما خاصا. دعونا نلقي نظرة على كيفية عمل الغواصة. يتكون من عدة عناصر هيكلية تؤدي مجموعة متنوعة من الوظائف. ضع في اعتبارك العناصر الرئيسية.

حالة

المهمة الرئيسية للبدن هي توفير بيئة داخلية ثابتة لآليات السفينة وطاقمها أثناء الغوص. أيضًا ، يجب أن يكون الهيكل بحيث يتم تحقيق أقصى سرعة ممكنة للحركة تحت الماء. وهذا ما يضمنه جسم خفيف الوزن.

أنواع الحالات

الغواصات ، حيث يؤدي الهيكل هاتين المهمتين ، كانت تسمى بدن واحد. كان خزان الصابورة الرئيسي موجودًا داخل الهيكل ، مما أدى إلى تقليل الحجم القابل للاستخدام بالداخل وتطلب أقصى قوة للجدار. قارب من هذا التصميم يفوز بالوزن ، في قوة المحرك المطلوبة وخصائص القدرة على المناورة.

الغواصات التي تحتوي على بدن واحد ونصف مزودة بهيكل قوي مغطى جزئيًا بهيكل أخف وزنًا. تم إحضار صهريج الصابورة الرئيسي إلى الخارج. تقع بين مبنيين. من بين المزايا - قدرة ممتازة على المناورة وسرعة غوص سريعة. سلبيات - مساحة صغيرة في الداخل ، وعمر بطارية قصير.

تم تجهيز القوارب الكلاسيكية ذات البدن المزدوج بهيكل قوي مغطى ببدن خفيف بطولها بالكامل. يقع الصابورة الرئيسية بين الهياكل. يتمتع القارب بموثوقية كبيرة وعمر بطارية وحجم داخلي كبير. من بين السلبيات عملية الغمر الطويلة ، الحجم الكبير ، تعقيد أنظمة التعبئة لخزانات الصابورة.

الأساليب الحديثة لبناء الغواصات تملي أشكال البدن المثلى. يرتبط تطور الشكل ارتباطًا وثيقًا بتطوير أنظمة المحرك. في البداية ، كانت الأولوية للقوارب للحركة السطحية مع إمكانية الانغماس قصير المدى لحل المهام القتالية. كان لهيكل تلك الغواصات شكل كلاسيكي مع أنف مدبب. كانت المقاومة الهيدروديناميكية عالية جدًا ، لكنها لم تلعب دورًا خاصًا بعد ذلك.

تتمتع القوارب الحديثة باستقلالية وسرعة أكبر بكثير ، لذلك يتعين على المهندسين تقليلها - فالبدن مصنوع على شكل قطرة. هذا هو الشكل الأمثل للتحرك تحت الماء.

محركات وبطاريات

في جهاز غواصة حديثة للحركة توجد بطاريات ومحركات كهربائية ومولدات ديزل. شحنة بطارية واحدة لا تكفي في كثير من الأحيان. الحد الأقصى الذي يكفي للشحن هو أربعة أيام. بأقصى سرعة ، يتم تفريغ بطارية الغواصة في غضون ساعات قليلة. تتم إعادة الشحن بواسطة مولد ديزل. يجب أن يخرج القارب إلى السطح لإعادة شحن البطاريات.

تستخدم أيضًا في تصميم غواصة تعمل بالديزلمحركات لا هوائية أو مستقلة عن الهواء. لا يحتاجون إلى الهواء. ربما لم يظهر القارب.

أنظمة الغوص والصعود

تحتوي الغواصة أيضًا على هذه الأنظمة. للغوص ، الغواصة ، على عكس القارب السطحي ، يجب أن يكون لها طفو سلبي. تم تحقيق ذلك بطريقتين - عن طريق زيادة الوزن أو تقليل الإزاحة. لزيادة الوزن في الغواصات توجد خزانات صابورة مملوءة بالماء أو الهواء.

للصعود العادي أو الغوص ، تستخدم القوارب خزانات مؤخرة السفينة ، وكذلك خزانات القوس أو خزانات الصابورة الرئيسية. هناك حاجة لملئها بالماء لأغراض الغوص ولملء بالهواء للصعود. عندما يكون القارب تحت الماء الخزانات ممتلئة

للتحكم في العمق بسرعة ودقة ، يتم استخدام الخزانات مع التحكم في العمق. ألق نظرة على صورة الجهاز الغواصة. بتغيير حجم الماء يتم التحكم في التغير في العمق.

تستخدم الدفات العمودية للتحكم في اتجاه القارب. يمكن أن تكون عجلات القيادة هائلة في السيارات الحديثة.

أنظمة المراقبة

تم التحكم في إحدى الغواصات الأولى للعمق الضحل من خلال النوافذ. علاوة على ذلك ، مع تقدم التطوير ، نشأ سؤال حول الثقة في التنقل والتحكم. لأول مرة ، تم استخدام المنظار لهذا الغرض في عام 1900. في المستقبل ، تم تحديث الأنظمة باستمرار. الآن لا أحد يستخدم المناظير ، وقد حل محلها النشط المائي والسلبي.السونار

داخل القارب

يوجد داخل الغواصة عدة مقصورات. إذا نظرنا إلى كيفية عمل الغواصة على مثال أحد المعروضات في معرض "من تاريخ أسطول الغواصات الروسي" ، فحينئذٍ يمكنك على الفور في المقصورة الأولى رؤية ستة أنابيب طوربيد مقوسة ، وجهاز إطلاق ، وقطع غيار طوربيدات

تحتوي المقصورة الثانية على أماكن للضباط والقائد ، ومقصورة متخصصة بالسونار وغرفة استطلاع لاسلكي.

المقصورة الثالثة هي الوظيفة المركزية. يوجد في هذه المقصورة الكثير من الأدوات والأجهزة المختلفة للتحكم في الحركة والغطس والصعود.

الرابعة هي غرفة جلوس لرؤساء العمال ، مطبخ ، غرفة راديو. يوجد في الحجرة الخامسة ثلاثة محركات ديزل بسعة 1900 لتر. مع. كل. يعملون عندما يكون القارب فوق الماء. يحتوي الحجرة التالية على ثلاثة محركات كهربائية للتنقل تحت الماء.

في السابعة ، أنابيب طوربيد ، جهاز إطلاق ، تم تركيب أرصفة للأفراد. يمكنك أن ترى كيف يتم ترتيب الغواصة في الداخل. ستسمح لك الصورة بالتعرف على جميع الأجهزة والمقصورات.