Cách hoạt động của tàu ngầm: mô tả, đặc điểm và nguyên lý hoạt động

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Tàu ngầm là một lớp tàu có thể di chuyển và thực hiện các hành động khác hoàn toàn tự chủ dưới nước và trên bề mặt của nó. Những chiếc tàu này có khả năng mang vũ khí và cũng có thể được điều chỉnh cho các hoạt động chuyên biệt khác nhau. Hãy xem xét cách thức hoạt động của tàu ngầm và cách thức hoạt động của nó.

Sự thật lịch sử

Thông tin đầu tiên về các cơ sở bơi lội như vậy có từ năm 1190. Trong một trong những truyền thuyết của người Đức, nhân vật chính đã chế tạo một thứ giống như một chiếc tàu ngầm bằng da và cố gắng ẩn mình trên đó khỏi các tàu của kẻ thù dưới đáy biển. Cơ sở bơi này ở dưới đáy trong 14 ngày. Không khí được cung cấp vào bên trong thông qua một ống, đầu thứ hai của ống này nằm trên bề mặt. Không có chi tiết, bản vẽ, thông tin về cách sắp xếp tàu ngầm đã được lưu giữ.

Những điều cơ bản thực tế về lặn biển đã được William Buen phác thảo trong tác phẩm của ông vào năm 1578. Lần đầu tiên Bouin dựa trên cơ sở định luật Archimedes chứng minh một cách khoa học các phương phápnổi và lặn bằng cách thay đổi các đặc tính của sức nổi của tàu, thay đổi chuyển vị của nó. Dựa trên những công trình này, người ta đã có thể chế tạo một con tàu có khả năng chìm và nổi. Con tàu không thể đi dưới nước.

Hơn nữa, trong thời đại tiến bộ khoa học và công nghệ, ở St. Petersburg, các kỹ sư đã bí mật đặt ra nguyên lý của một chiếc tàu ngầm được thiết kế cho các lực lượng vũ trang. Nó được chế tạo theo thiết kế của Yefim Nikonov. Dự án được thực hiện từ năm 1718 đến năm 1721. Sau đó, mẫu thử nghiệm được đưa ra và anh ấy đã có thể vượt qua tất cả các bài kiểm tra một cách thành công.

Sau 50 năm, Hoa Kỳ đã chế tạo chiếc tàu ngầm đầu tiên, được sử dụng trong các hoạt động chiến đấu. Vỏ đồng hồ có hình dạng giống như một hạt đậu lăng gồm hai nửa được nối với nhau bằng các mặt bích và các miếng lót bằng da. Trên mái nhà là một hình bán cầu bằng đồng có cửa sập. Con thuyền có một khoang dằn, được làm rỗng và được bơm đầy. Ngoài ra còn có một chấn lưu chì khẩn cấp.

Tàu củaDzhevetsky trở thành chiếc tàu ngầm nối tiếp đầu tiên. Bộ truyện gồm 50 chiếc. Sau đó, thiết kế đã được cải tiến, và thay vì truyền động mái chèo, đầu tiên là dẫn động khí nén và sau đó là truyền động điện. Những công trình kiến trúc này được xây dựng từ năm 1882 đến năm 1888.

Chiếc tàu ngầm điện đầu tiên là con tàu do Claude Goubet thiết kế. Nguyên mẫu được hạ thủy vào năm 1888, con tàu có lượng choán nước 31 tấn. Để chuyển động, một động cơ điện có công suất 50 mã lực đã được sử dụng. Nguồn điện được cung cấp từ pin nặng 9 tấn.

Năm 1900, các kỹ sư người Pháp đã tạo ra chiếc thuyền đầu tiên chạy bằng hơi nước và điệnđộng cơ. Chiếc đầu tiên dành cho chuyển động trên mặt nước, chiếc thứ hai - dưới mặt nước. Thiết kế là duy nhất. Con tàu của Mỹ, tương tự như thiết kế của Pháp, chạy bằng động cơ xăng để nổi trên mặt nước.

Thiết bị tàu ngầm

Vấn đề này cần được chú ý đặc biệt. Hãy xem cách hoạt động của tàu ngầm. Nó bao gồm một số yếu tố cấu trúc thực hiện nhiều chức năng khác nhau. Xem xét các yếu tố chính.

Hợp

Nhiệm vụ chính của thân tàu là cung cấp đầy đủ môi trường bên trong ổn định cho các cơ cấu của tàu và cho thủy thủ đoàn trong quá trình lặn. Ngoài ra, thân tàu phải sao cho đạt được tốc độ di chuyển tối đa có thể dưới nước. Điều này được đảm bảo bởi một thân máy nhẹ.

Các loại trường hợp

Các tàu ngầm, nơi thân tàu thực hiện hai nhiệm vụ này, được gọi là tàu một thân. Thùng dằn chính được đặt bên trong thân tàu, điều này làm giảm thể tích sử dụng được bên trong và yêu cầu độ bền tối đa của thành tàu. Một chiếc thuyền theo thiết kế này chiến thắng về trọng lượng, công suất động cơ cần thiết và các đặc tính cơ động.

Các tàu ngầm có một thân rưỡi được trang bị thân tàu chắc chắn, được che một phần bằng vỏ tàu nhẹ hơn. Bể chứa của chấn lưu chính đã được đưa ra bên ngoài ở đây. Nó nằm giữa hai tòa nhà. Trong số các ưu điểm - khả năng cơ động tuyệt vời và tốc độ lặn nhanh. Nhược điểm - ít không gian bên trong, thời lượng pin ngắn.

Thuyền hai thân cổ điển được trang bị thân tàu chắc chắn, được bao phủ bởi một lớp vỏ nhẹ dọc theo toàn bộ chiều dài của nó. Các chấn lưu chính nằm giữa các thân tàu. Thuyền có độ tin cậy cao, tuổi thọ pin, khối lượng bên trong lớn. Trong số những điểm hạn chế đó là quá trình ngâm nước lâu, kích thước lớn, sự phức tạp của hệ thống chiết rót cho bể dằn.

Phương pháp tiếp cận hiện đại để chế tạo tàu ngầm quyết định hình dạng thân tàu tối ưu. Sự phát triển của hình thức liên quan rất mật thiết đến sự phát triển của hệ thống động cơ. Ban đầu, ưu tiên là những chiếc thuyền để di chuyển trên mặt nước với khả năng ngâm mình trong thời gian ngắn để giải quyết các nhiệm vụ chiến đấu. Vỏ của những chiếc tàu ngầm đó có hình dạng cổ điển với phần mũi nhọn. Lực cản thủy động lực học rất cao, nhưng sau đó nó không đóng một vai trò đặc biệt.

Những chiếc thuyền hiện đại có quyền tự chủ và tốc độ lớn hơn nhiều, vì vậy các kỹ sư phải giảm nó xuống - thân tàu được làm dưới dạng giọt nước. Đây là hình dạng tối ưu để di chuyển dưới nước.

Động cơ và pin

Trong thiết bị di chuyển của tàu ngầm hiện đại có pin, động cơ điện và máy phát diesel. Một lần sạc pin thường là không đủ. Thời gian tối đa mà một khoản phí đủ dùng là tối đa bốn ngày. Ở tốc độ tối đa, pin của tàu ngầm sẽ hết trong vài giờ. Việc sạc lại được thực hiện bởi một máy phát điện diesel. Thuyền phải nổi lên để sạc lại pin.

Cũng được sử dụng trong thiết kế tàu ngầm dieselđộng cơ kỵ khí hoặc độc lập với không khí. Họ không cần không khí. Con thuyền có thể không nổi lên.

Hệ thống lặn và đi lên

Tàu ngầm cũng có các hệ thống này. Để lặn, tàu ngầm, không giống như tàu nổi, phải có lực nổi âm. Điều này đạt được theo hai cách - bằng cách tăng trọng lượng hoặc giảm độ dịch chuyển. Để tăng trọng lượng tàu ngầm, có các két dằn chứa đầy nước hoặc không khí.

Để đi lên hoặc lặn bình thường, tàu thuyền sử dụng thùng chứa đuôi tàu, cũng như thùng chứa mũi tàu hoặc thùng dằn chính. Chúng cần được đổ đầy nước cho mục đích lặn và nạp đầy không khí để đi lên. Khi thuyền ở dưới nước, bể chứa đầy.

Để kiểm soát độ sâu nhanh chóng và chính xác, các xe tăng có kiểm soát độ sâu được sử dụng. Hãy xem ảnh chụp thiết bị của tàu ngầm. Bằng cách thay đổi lượng nước, sự thay đổi độ sâu được kiểm soát.

Bánh lái dọc dùng để điều khiển hướng của thuyền. Vô lăng có thể rất lớn trên những chiếc xe hiện đại.

Hệ thống giám sát

Một trong những tàu ngầm đầu tiên có độ sâu cạn được điều khiển qua cửa sổ. Hơn nữa, khi quá trình phát triển tiến triển, câu hỏi đặt ra về khả năng điều hướng và kiểm soát tự tin. Lần đầu tiên, một kính tiềm vọng được sử dụng vào năm 1900. Trong tương lai, các hệ thống được nâng cấp liên tục. Bây giờ không ai sử dụng kính tiềm vọng, và các kính thủy âm chủ động và thụ động đã thay thế.sonars.

Thuyền bên trong

Bên trong tàu ngầm có nhiều ngăn. Nếu chúng ta nhìn vào cách thức hoạt động của một chiếc tàu ngầm trên ví dụ của một trong những vật trưng bày của triển lãm "Từ Lịch sử Hạm đội Tàu ngầm Nga", thì ngay trong khoang đầu tiên, bạn có thể thấy sáu ống phóng ngư lôi, một thiết bị bắn và phụ tùng. ngư lôi.

Khoang thứ hai chứa khu ở của sĩ quan và chỉ huy, khoang của chuyên gia sonar và phòng trinh sát vô tuyến.

Ngăn thứ ba là vị trí trung tâm. Trong ngăn này có rất nhiều dụng cụ và thiết bị điều khiển chuyển động, lặn, lên cao.

Thứ tư là phòng quản lý, phòng trưng bày, phòng truyền thanh. Trong ngăn thứ năm có ba động cơ điêzen dung tích 1900 lít. Với. mỗi. Chúng hoạt động khi thuyền ở trên mặt nước. Khoang tiếp theo chứa ba động cơ điện để di chuyển dưới nước.

Trong chiếc thứ bảy, các ống phóng ngư lôi, một thiết bị bắn, các bến nhân sự đã được lắp đặt. Bạn có thể thấy tàu ngầm được bố trí bên trong như thế nào. Bức ảnh sẽ cho phép bạn làm quen với tất cả các thiết bị và ngăn.