איך עובדת צוללת: תיאור, מאפיינים ועיקרון הפעולה

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

צוללות הן סוג של ספינות המסוגלות לנוע ולבצע פעולות אחרות באופן אוטונומי לחלוטין מתחת למים ועל פני השטח שלהן. כלי שיט כאלה מסוגלים לשאת נשק, וניתן להתאים אותם גם לפעולות מיוחדות שונות. שקול איך צוללת עובדת ואיך היא פועלת.

עובדות היסטוריות

המידע הראשון על מתקני שחייה כאלה החל משנת 1190. באחת האגדות הגרמניות, הדמות הראשית בנתה משהו כמו צוללת מעור והצליחה להסתתר עליה מפני ספינות אויב על קרקעית הים. מתקן השחייה הזה נשאר בתחתית במשך 14 ימים. אוויר סופק פנימה דרך צינור, שקצהו השני היה על פני השטח. לא נשמרו פרטים, שרטוטים, מידע על אופן סידור הצוללת.

היסודות האמיתיים פחות או יותר של צלילה הופיעו על ידי ויליאם בואן בעבודתו ב-1578. בואן על בסיס חוק ארכימדס מבסס לראשונה מדעית את השיטותפניה וצלילה על ידי שינוי מאפייני הציפה של כלי השיט, שינוי תזוזה שלו. על סמך עבודות אלו ניתן היה לבנות ספינה המסוגלת לטבוע ולרחף. הספינה לא יכלה לשוט מתחת למים.

יתר על כן, בעידן הקידמה המדעית והטכנולוגית, בסנט פטרסבורג, מהנדסים הניחו בסתר את העיקרון של צוללת המיועדת לכוחות המזוינים. הוא נבנה לפי העיצובים של יפים ניקונוב. הפרויקט בוצע בין השנים 1718 עד 1721. לאחר מכן הושק אב הטיפוס, והוא הצליח לעבור בהצלחה את כל המבחנים.

אחרי 50 שנה, ארצות הברית בנתה את הצוללת הראשונה, ששימשה בפעולות לחימה. המארז היה בצורת עדשה של שני חצאים, אשר חוברו עם אוגנים ותוספות עור. על הגג הייתה חצי כדור נחושת עם צוהר. בסירה היה תא נטל, שהתרוקן והתמלא במשאבה. היה גם נטל עופרת חירום.

ספינתו של דז'בצקי הפכה לצוללת הסדרתית הראשונה. הסדרה הייתה 50 חלקים. אחר כך שופר העיצוב, ובמקום הנעת המשוט הופיע תחילה הנעה פניאומטית ואחר כך חשמלית. מבנים אלה נבנו משנת 1882 עד 1888.

הצוללת החשמלית הראשונה הייתה ספינה שתוכננה על ידי קלוד גובט. אב הטיפוס הושק בשנת 1888, לספינה הייתה תזוזה של 31 טון. לתנועה נעשה שימוש במנוע חשמלי בהספק של 50 כוחות סוס. הכוח סופק מסוללה של 9 טון.

בשנת 1900, מהנדסים צרפתים יצרו את הסירה הראשונה עם קיטור וחשמלמנוע. הראשון נועד לתנועה מעל המים, השני - מתחתיו. העיצוב היה ייחודי. הכלי האמריקאי, בדומה לתכנון של הצרפתים, הונע על ידי מנוע בנזין כדי לצוף מעל פני המים.

מכשיר צוללת

יש לתת תשומת לב מיוחדת לנושא זה. בואו נראה איך צוללת עובדת. הוא מורכב ממספר אלמנטים מבניים המבצעים מגוון פונקציות. שקול את המרכיבים העיקריים.

Case

המשימה העיקרית של גוף הספינה היא לספק באופן מלא סביבה פנימית קבועה למנגנוני הספינה ולצוות שלה במהלך הצלילה. כמו כן, גוף הספינה חייב להיות כזה שתושג מהירות התנועה המרבית האפשרית מתחת למים. זה מובטח על ידי גוף קל משקל.

סוגי תיקים

צוללות, שבהן הגופה מבצעת את שתי המשימות הללו, נקראו יחידת גוף. מיכל הנטל הראשי היה ממוקם בתוך הגוף, מה שהפחית את הנפח השמיש בתוכו ודרש חוזק דופן מרבי. סירה בעיצוב זה זוכה במשקל, בכוח המנוע הנדרש ובמאפייני התמרון.

צוללות בעלות גוף אחד וחצי מצוידות בגוף חזק, שמכוסה חלקית בגוף קל יותר. הבור של הנטל הראשי הובא לכאן החוצה. הוא ממוקם בין שני בניינים. בין היתרונות - יכולת תמרון מעולה ומהירות צלילה מהירה. חסרונות - מעט מקום בפנים, חיי סוללה קצרים.

סירות כפולות קלאסיות מצוידות בגוף חזק, המכוסה בגוף קל לכל אורכו. הנטל הראשי ממוקם בין הגופים. לסירה אמינות רבה, חיי סוללה, נפח פנימי גדול. בין החסרונות ניתן למנות את תהליך הטבילה הארוך, הגודל הגדול, המורכבות של מערכות מילוי למיכלי נטל.

גישות מודרניות לבניית צוללות מכתיבות צורות גוף אופטימליות. התפתחות הצורה קשורה קשר הדוק מאוד לפיתוח מערכות מנוע. בתחילה, העדיפות הייתה סירות לתנועת שטח עם אפשרות לטבילה לטווח קצר לפתרון משימות לחימה. גוף הצוללות הללו היה בעל צורה קלאסית עם אף מחודד. ההתנגדות ההידרודינמית הייתה גבוהה מאוד, אבל אז היא לא מילאה תפקיד מיוחד.

לספינות מודרניות יש אוטונומיה ומהירות הרבה יותר גדולות, ולכן המהנדסים צריכים לצמצם אותה - גוף הספינה עשוי בצורה של נפילה. זוהי הצורה האופטימלית לנוע מתחת למים.

מנועים וסוללות

במכשיר של צוללת מודרנית לתנועה, יש סוללות, מנועים חשמליים וגנרטורים דיזל. טעינת סוללה אחת לרוב אינה מספיקה. המקסימום שהטעינה מספיקה לו הוא עד ארבעה ימים. במהירות מרבית, סוללת צוללת מתרוקנת תוך מספר שעות. הטעינה מתבצעת על ידי גנרטור דיזל. הסירה צריכה לעלות על פני השטח כדי להטעין את הסוללות.

משמש גם בתכנון צוללת דיזלמנועים אנאירוביים או בלתי תלויים באוויר. הם לא צריכים אוויר. ייתכן שהסירה לא עלתה.

מערכות צלילה ועלייה

לצוללת יש גם את המערכות האלה. כדי לצלול, צוללת, בניגוד לסירת שטח, חייבת להיות בעלת ציפה שלילית. זה הושג בשתי דרכים - על ידי הגדלת המשקל או הפחתת העקירה. כדי להגדיל את המשקל בצוללות, ישנם מיכלי נטל שמלאים במים או באוויר.

עבור עלייה רגילה או צלילה, סירות משתמשות במיכלי ירכתיים, כמו גם במיכלי חרטום או במיכלי נטל ראשיים. הם נחוצים למילוי מים למטרות צלילה ולמילוי אוויר לעלייה. כשהסירה מתחת למים, המיכלים מלאים.

לשליטה מהירה ומדויקת בעומק, נעשה שימוש במיכלים עם בקרת עומק. תסתכל על התמונה של מכשיר הצוללת. על ידי שינוי נפח המים, השינוי בעומק נשלט.

הגאים אנכיים משמשים לשליטה בכיוון הסירה. גלגלי הגה יכולים להיות עצומים במכוניות מודרניות.

מערכות מעקב

אחת הצוללות הראשונות לעומק רדוד נשלטה דרך החלונות. יתרה מכך, ככל שהפיתוח התקדם, עלתה השאלה של ניווט ושליטה בטוחים. בפעם הראשונה, פריסקופ שימש לכך בשנת 1900. בעתיד, המערכות שודרגו כל הזמן. כעת אף אחד לא משתמש בפריסקופים, ואלה אקטיביים ופסיביים הידרואקוסטיים תפסו את מקומם.סונרים.

סירה בפנים

בתוך הצוללת יש כמה תאים. אם נסתכל על איך צוללת עובדת על הדוגמה של אחד המוצגים של התערוכה "מתולדות צי הצוללות הרוסי", אז מיד בתא הראשון ניתן לראות שישה צינורות טורפדו קשת, מכשיר ירי וחילוף טורפדות.

התא השני מכיל מגורי קצינים ומפקד, תא של מומחה סונאר וחדר סיור רדיו.

התא השלישי הוא העמוד המרכזי. בתא זה, ישנם הרבה מכשירים והתקנים שונים לשליטה בתנועה, צלילה, עלייה.

הרביעי הוא חדר מלתחה למנהלי עבודה, חדר עבודה, חדר רדיו. בתא החמישי ישנם שלושה מנועי דיזל בנפח של 1900 ליטר. עם. כל אחד. הם עובדים כשהסירה מעל המים. התא הבא מכיל שלושה מנועים חשמליים לנסיעה מתחת למים.

בשביעית הותקנו צינורות טורפדו, מכשיר ירי, דרגשי כוח אדם. אתה יכול לראות איך הצוללת מסודרת בפנים. התמונה תאפשר לכם להכיר את כל המכשירים והתאים.