Come funziona un sottomarino: descrizione, caratteristiche e principio di funzionamento

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

I sottomarini sono una classe di navi in grado di muoversi ed eseguire altre azioni in modo completamente autonomo sott'acqua e sulla sua superficie. Tali navi sono in grado di trasportare armi e possono anche essere adattate per varie operazioni specializzate. Considera come funziona un sottomarino e come funziona.

Fatti storici

Le prime informazioni su tali impianti natatori risalgono al 1190. In una delle leggende tedesche, il personaggio principale costruì qualcosa di simile a un sottomarino in pelle e riuscì a nascondersi su di esso dalle navi nemiche sul fondo del mare. Questa struttura balneare è rimasta sul fondo per 14 giorni. L'aria veniva fornita all'interno attraverso un tubo, la cui seconda estremità era in superficie. Non sono stati conservati dettagli, disegni, informazioni su come è organizzato il sottomarino.

Le basi più o meno reali delle immersioni subacquee furono delineate da William Buen nel suo lavoro nel 1578. Bouin sulla base della legge di Archimede per la prima volta sostanzia scientificamente i metodiaffiorare e tuffarsi modificando le caratteristiche della galleggiabilità della nave, modificandone il dislocamento. Sulla base di questi lavori fu possibile costruire una nave in grado di affondare e galleggiare. La nave non poteva navigare sott'acqua.

Inoltre, nell'era del progresso scientifico e tecnologico, a San Pietroburgo, gli ingegneri stabilirono segretamente il principio di un sottomarino progettato per le forze armate. È stato costruito secondo i progetti di Yefim Nikonov. Il progetto fu realizzato dal 1718 al 1721. Quindi è stato lanciato il prototipo ed è stato in grado di superare con successo tutti i test.

Dopo 50 anni, gli Stati Uniti costruirono il primo sottomarino, che fu utilizzato nelle operazioni di combattimento. La cassa aveva la forma di una lenticchia di due metà, collegate da flange e inserti in pelle. Sul tetto c'era un emisfero di rame con un portello. La barca aveva un vano zavorra, che veniva svuotato e riempito con una pompa. C'era anche una zavorra di piombo di emergenza.

La nave di Dzhevetsky divenne il primo sottomarino seriale. La serie era di 50 pezzi. Quindi il design è stato migliorato e al posto del remo è apparso prima un azionamento pneumatico e poi uno elettrico. Queste strutture furono costruite dal 1882 al 1888.

Il primo sottomarino elettrico era una nave progettata da Claude Goubet. Il prototipo fu varato nel 1888, la nave aveva un dislocamento di 31 tonnellate. Per il movimento è stato utilizzato un motore elettrico con una potenza di 50 cavalli. L'alimentazione è stata fornita da una batteria da 9 tonnellate.

Nel 1900, gli ingegneri francesi crearono la prima barca a vapore ed elettricamotore. Il primo era destinato al movimento sopra l'acqua, il secondo - sotto di essa. Il design era unico. La nave americana, simile al design del francese, era alimentata da un motore a benzina per galleggiare sopra la superficie dell'acqua.

Dispositivo sottomarino

Questo problema dovrebbe ricevere un'attenzione speciale. Diamo un'occhiata a come funziona un sottomarino. È costituito da diversi elementi strutturali che svolgono una varietà di funzioni. Considera gli elementi principali.

Caso

Il compito principale dello scafo è fornire un ambiente interno costante per i meccanismi della nave e per il suo equipaggio durante l'immersione. Inoltre, lo scafo deve essere tale da raggiungere la massima velocità possibile di movimento sott'acqua. Ciò è garantito da un corpo leggero.

Tipi di caso

I sottomarini, dove lo scafo svolge questi due compiti, erano chiamati scafo singolo. Il serbatoio di zavorra principale era situato all'interno dello scafo, il che riduceva il volume utilizzabile all'interno e richiedeva la massima resistenza delle pareti. Una barca di questo tipo vince in peso, nella potenza del motore richiesta e nelle caratteristiche di manovrabilità.

I sottomarini con uno scafo e mezzo sono dotati di uno scafo robusto, parzialmente coperto da uno più leggero. Qui è stata portata all'esterno la cisterna della massicciata principale. Si trova tra due edifici. Tra i vantaggi: eccellente manovrabilità e velocità di immersione rapida. Contro: poco spazio all'interno, durata della batteria ridotta.

Le barche classiche a doppio scafo sono dotate di uno scafo robusto, coperto da uno scafo leggero per tutta la sua lunghezza. La zavorra principale si trova tra gli scafi. La barca ha grande affidabilità, durata della batteria, grande volume interno. Tra gli svantaggi ci sono il lungo processo di immersione, le grandi dimensioni, la complessità dei sistemi di riempimento per i serbatoi di zavorra.

Gli approcci moderni alla costruzione dei sottomarini determinano forme ottimali dello scafo. L'evoluzione della forma è strettamente correlata allo sviluppo dei sistemi motore. Inizialmente, la priorità erano le barche per il movimento di superficie con la possibilità di immersione a breve termine per risolvere le missioni di combattimento. Lo scafo di quei sottomarini aveva una forma classica con un muso appuntito. La resistenza idrodinamica era molto alta, ma poi non ha giocato un ruolo speciale.

Le barche moderne hanno autonomia e velocità molto maggiori, quindi gli ingegneri devono ridurla: lo scafo è realizzato a forma di goccia. Questa è la forma ottimale per muoversi sott'acqua.

Motori e batterie

Nel dispositivo di movimento di un moderno sottomarino ci sono batterie, motori elettrici e generatori diesel. Una carica della batteria spesso non è sufficiente. Il massimo per cui è sufficiente un addebito è fino a quattro giorni. Alla massima velocità, la batteria di un sottomarino si scarica in poche ore. La ricarica viene effettuata da un generatore diesel. La barca deve emergere per ricaricare le batterie.

Utilizzato anche nella progettazione di un sottomarino dieselmotori anaerobici o indipendenti dall'aria. Non hanno bisogno di aria. La barca potrebbe non essere emersa.

Sistemi di immersione e risalita

Anche il sottomarino ha questi sistemi. Per immergersi, un sottomarino, a differenza di una barca di superficie, deve avere un assetto negativo. Ciò è stato ottenuto in due modi: aumentando il peso o riducendo lo spostamento. Per aumentare il peso nei sottomarini, ci sono serbatoi di zavorra riempiti con acqua o aria.

Per la normale risalita o immersione, le barche usano serbatoi di poppa, oltre a serbatoi di prua o serbatoi di zavorra principale. Sono necessari per il riempimento d'acqua per le immersioni e per il riempimento d'aria per la risalita. Quando la barca è sott'acqua, i serbatoi sono pieni.

Per controllare la profondità in modo rapido e preciso, vengono utilizzati serbatoi con controllo della profondità. Dai un'occhiata alla foto del dispositivo sottomarino. Modificando il volume dell'acqua, viene controllata la variazione della profondità.

I timoni verticali sono usati per controllare la direzione della barca. I volanti possono essere enormi sulle auto moderne.

Sistemi di sorveglianza

Uno dei primi sottomarini per basse profondità è stato controllato attraverso le finestre. Inoltre, con il progredire dello sviluppo, è sorta la questione di una navigazione e di un controllo sicuri. Per la prima volta nel 1900 fu utilizzato un periscopio. In futuro, i sistemi sono stati costantemente aggiornati. Ora nessuno usa i periscopi e al loro posto sono subentrati quelli idroacustici attivi e passivi.sonar.

Barca dentro

All'interno il sottomarino ha diversi compartimenti. Se osserviamo come funziona un sottomarino sull'esempio di una delle mostre della mostra "Dalla storia della flotta sottomarina russa", immediatamente nel primo scompartimento puoi vedere sei tubi lanciasiluri di prua, un dispositivo di sparo e pezzi di ricambio siluri.

Il secondo scompartimento contiene gli alloggi dell'ufficiale e del comandante, la cabina di uno specialista del sonar e una sala di ricognizione radio.

Il terzo scomparto è il montante centrale. In questo compartimento ci sono molti strumenti e dispositivi per controllare il movimento, le immersioni e la risalita.

Il quarto è una stanza di guardia per i capisquadra, una cucina, una sala radio. Nel quinto compartimento ci sono tre motori diesel con una capacità di 1900 litri. Insieme a. a testa. Funzionano quando la barca è sopra l'acqua. Lo scompartimento successivo contiene tre motori elettrici per i viaggi subacquei.

Nel settimo, i tubi lanciasiluri, un dispositivo di sparo, sono stati installati gli ormeggi per il personale. Puoi vedere come è organizzato il sottomarino all'interno. La foto ti permetterà di familiarizzare con tutti i dispositivi e gli scomparti.