Com funciona un submarí: descripció, característiques i principi de funcionament

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

Els submarins són una classe de vaixells capaços de moure's i realitzar altres accions de manera totalment autònoma sota l'aigua i a la seva superfície. Aquests vaixells són capaços de portar armes i també es poden adaptar per a diverses operacions especialitzades. Considereu com funciona un submarí i com funciona.

Fets històrics

La primera informació sobre aquestes instal·lacions de natació es remunta a l'any 1190. En una de les llegendes alemanyes, el personatge principal va construir una cosa semblant a un submarí amb cuir i va aconseguir amagar-s'hi dels vaixells enemics al fons del mar. Aquesta instal·lació de natació va romandre a la part inferior durant 14 dies. L'aire es subministrava a l'interior a través d'un tub, el segon extrem del qual es trobava a la superfície. No s'han conservat detalls, dibuixos, informació sobre com està disposat el submarí.

Els conceptes bàsics més o menys reals del submarinisme van ser esbossats per William Buen en el seu treball el 1578. Bouin sobre la base de la llei d'Arquimedes per primera vegada corrobora científicament els mètodessortir a la superfície i bussejar canviant les característiques de la flotabilitat de l'embarcació, canviant-ne el desplaçament. A partir d'aquests treballs es va poder construir un vaixell capaç d'enfonsar-se i flotar. El vaixell no va poder navegar sota l'aigua.

A més, en l'era del progrés científic i tecnològic, a Sant Petersburg, els enginyers van establir en secret el principi d'un submarí dissenyat per a les forces armades. Va ser construït segons els dissenys de Yefim Nikonov. El projecte es va dur a terme entre 1718 i 1721. Aleshores es va llançar el prototip i va poder superar amb èxit totes les proves.

Després de 50 anys, els Estats Units van construir el primer submarí, que es va utilitzar en operacions de combat. L'estoig tenia forma de llentia de dues meitats, que estaven connectades amb brides i insercions de cuir. Al terrat hi havia un hemisferi de coure amb una escotilla. El vaixell disposava d'un compartiment de llast, que es buidava i s'omplia amb una bomba. També hi havia un llast de plom d'emergència.

El vaixell de Dzhevetsky es va convertir en el primer submarí en sèrie. La sèrie era de 50 peces. Llavors es va millorar el disseny i, en comptes de l'accionament del rem, va aparèixer primer un accionament pneumàtic i després un elèctric. Aquestes estructures es van construir entre 1882 i 1888.

El primer submarí elèctric va ser un vaixell dissenyat per Claude Goubet. El prototip es va llançar el 1888, el vaixell tenia un desplaçament de 31 tones. Per al moviment es va utilitzar un motor elèctric amb una capacitat de 50 cavalls de potència. L'alimentació es va subministrar amb una bateria de 9 tones.

L'any 1900, els enginyers francesos van crear el primer vaixell amb vapor i electricitatmotor. El primer estava pensat per moure's per sobre de l'aigua, el segon - sota d'ella. El disseny era únic. El vaixell nord-americà, semblant al disseny dels francesos, estava impulsat per un motor de gasolina per flotar per sobre de la superfície de l'aigua.

Dispositiu submarí

Aquest problema hauria de rebre una atenció especial. Vegem com funciona un submarí. Consta de diversos elements estructurals que realitzen diverses funcions. Considereu els elements principals.

Cas

La tasca principal del casc és proporcionar completament un entorn intern constant per als mecanismes del vaixell i per a la seva tripulació durant la immersió. A més, el casc ha de ser tal que s'aconsegueixi la màxima velocitat possible de moviment sota l'aigua. Això està garantit per un cos lleuger.

Tipus de casos

Els submarins, on el casc realitza aquestes dues tasques, es deien monocasc. El tanc de llast principal estava situat a l'interior del casc, la qual cosa reduïa el volum útil a l'interior i requeria la màxima resistència de la paret. Un vaixell d'aquest disseny guanya en pes, en la potència del motor necessària i en les característiques de maniobrabilitat.

Els submarins amb un casc i mig estan equipats amb un casc fort, que està parcialment cobert per un de més lleuger. La cisterna del llast principal es va portar aquí fora. Es troba entre dos edificis. Entre els avantatges - excel·lent maniobrabilitat i ràpida velocitat de busseig. Contres: poc espai a l'interior, poca durada de la bateria.

Les embarcacions clàssiques de doble casc estan equipades amb un casc fort, que està cobert per un casc lleuger en tota la seva longitud. El llast principal es troba entre els bucs. El vaixell té una gran fiabilitat, durada de la bateria, gran volum intern. Entre els inconvenients hi ha el llarg procés d'immersió, la gran mida, la complexitat dels sistemes d'ompliment dels tancs de llast.

Els enfocaments moderns de la construcció de submarins dicten formes òptimes del casc. L'evolució de la forma està molt relacionada amb el desenvolupament dels sistemes de motor. Inicialment, la prioritat eren les embarcacions per al moviment de superfície amb la possibilitat d'immersió a curt termini per resoldre missions de combat. El casc d'aquells submarins tenia una forma clàssica amb un morro punxegut. La resistència hidrodinàmica era molt alta, però llavors no jugava un paper especial.

Les embarcacions modernes tenen una autonomia i una velocitat molt més grans, de manera que els enginyers l'han de reduir: el casc està fet en forma de gota. Aquesta és la forma òptima per moure's sota l'aigua.

Motors i bateries

En l'aparell d'un modern submarí per al moviment, hi ha bateries, motors elèctrics i generadors dièsel. Sovint, una càrrega de bateria no és suficient. El màxim per al qual és suficient un càrrec és de fins a quatre dies. A velocitat màxima, la bateria d'un submarí es descarrega en poques hores. La recàrrega es realitza mitjançant un generador dièsel. El vaixell ha de sortir a la superfície per recarregar les piles.

També s'utilitza en el disseny d'un submarí dièselmotors anaeròbics o independents de l'aire. No necessiten aire. És possible que el vaixell no hagi sortit a la superfície.

Sistemes de busseig i ascens

El submarí també té aquests sistemes. Per bussejar, un submarí, a diferència d'un vaixell de superfície, ha de tenir una flotabilitat negativa. Això es va aconseguir de dues maneres: augmentant el pes o reduint el desplaçament. Per augmentar el pes dels submarins, hi ha tancs de llast que s'omplen d'aigua o aire.

Per a l'ascens o immersió normal, els vaixells utilitzen tancs de popa, així com tancs de proa o tancs de llast principals. Es necessiten per omplir d'aigua amb finalitats de busseig i per omplir d'aire per a l'ascens. Quan el vaixell està sota l'aigua, els dipòsits estan plens.

Per controlar de manera ràpida i precisa la profunditat, s'utilitzen tancs amb control de profunditat. Mireu la foto del dispositiu submarí. En canviar el volum d'aigua, es controla el canvi de profunditat.

Els timons verticals s'utilitzen per controlar la direcció del vaixell. Els volants poden ser enormes en els cotxes moderns.

Sistemes de vigilància

Un dels primers submarins de poca profunditat es controlava a través de les finestres. A més, a mesura que avançava el desenvolupament, va sorgir la qüestió de la navegació i el control segurs. Per primera vegada, es va utilitzar un periscopi per a això l'any 1900. En el futur, els sistemes es van actualitzar constantment. Ara ningú fa servir periscopis, i els hidroacústics actius i passius han ocupat el seu lloc.sonars.

Barca dins

L'interior del submarí té diversos compartiments. Si mirem com funciona un submarí a l'exemple d'una de les exposicions de l'exposició "De la història de la flota submarina russa", immediatament al primer compartiment es poden veure sis tubs de torpede de proa, un dispositiu de tret i recanvi. torpedes.

El segon compartiment conté els quarters d'oficials i comandants, la cabina d'un especialista en sonar i una sala de reconeixement de ràdio.

El tercer compartiment és el pal central. En aquest compartiment, hi ha molts instruments i dispositius diversos per controlar el moviment, el busseig i l'ascens.

La quarta és una sala per a capatassos, una galera, una sala de ràdio. En el cinquè compartiment hi ha tres motors dièsel amb una capacitat de 1900 litres. Amb. cadascun. Funcionen quan el vaixell està sobre l'aigua. El següent compartiment conté tres motors elèctrics per viatjar sota l'aigua.

A la setena, es van instal·lar tubs de torpedes, un dispositiu de tret, atracades de personal. Podeu veure com està disposat el submarí a l'interior. La foto us permetrà familiaritzar-vos amb tots els dispositius i compartiments.