เรือดำน้ำทำงานอย่างไร: คำอธิบาย ลักษณะและหลักการทำงาน

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

เรือดำน้ำเป็นประเภทของเรือที่สามารถเคลื่อนที่และดำเนินการอื่น ๆ ได้โดยอัตโนมัติทั้งใต้น้ำและบนพื้นผิว เรือดังกล่าวสามารถบรรทุกอาวุธได้และยังสามารถดัดแปลงเพื่อปฏิบัติการพิเศษต่างๆ พิจารณาว่าเรือดำน้ำทำงานอย่างไรและทำงานอย่างไร

ข้อเท็จจริงทางประวัติศาสตร์

ข้อมูลแรกเกี่ยวกับสิ่งอำนวยความสะดวกว่ายน้ำดังกล่าวมีอายุย้อนไปถึงปี 1190 ในตำนานชาวเยอรมันเรื่องหนึ่ง ตัวละครหลักได้สร้างบางสิ่งที่คล้ายกับเรือดำน้ำที่ทำจากหนัง และพยายามซ่อนมันจากเรือของศัตรูที่อยู่ก้นทะเล สิ่งอำนวยความสะดวกว่ายน้ำนี้อยู่ที่ด้านล่างเป็นเวลา 14 วัน อากาศถูกส่งเข้าไปภายในท่อ ซึ่งปลายที่สองอยู่บนพื้นผิว ไม่มีการรักษารายละเอียด ภาพวาด ข้อมูลวิธีการจัดเรียงเรือดำน้ำ

William Buen อธิบายพื้นฐานที่แท้จริงของการดำน้ำลึกไม่มากก็น้อยในงานของเขาในปี 1578 Bouin บนพื้นฐานของกฎของอาร์คิมิดีสเป็นครั้งแรกในทางวิทยาศาสตร์ยืนยันวิธีการผิวน้ำและดำน้ำโดยการเปลี่ยนลักษณะการลอยตัวของเรือทำให้เปลี่ยนการกระจัด จากงานเหล่านี้ มันเป็นไปได้ที่จะสร้างเรือที่สามารถจมและลอยได้ เรือแล่นใต้น้ำไม่ได้

นอกจากนี้ ในยุคของความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก วิศวกรได้แอบวางหลักการของเรือดำน้ำที่ออกแบบมาสำหรับกองทัพ มันถูกสร้างขึ้นตามการออกแบบของ Yefim Nikonov โครงการดำเนินการตั้งแต่ 1718 ถึง 1721 จากนั้นต้นแบบก็เปิดตัว และเขาก็สามารถผ่านการทดสอบทั้งหมดได้สำเร็จ

หลังจาก 50 ปี สหรัฐฯ ได้สร้างเรือดำน้ำลำแรกขึ้น ซึ่งใช้ในการปฏิบัติการรบ ตัวเรือนมีรูปร่างเหมือนถั่วเลนทิลสองซีก ซึ่งเชื่อมกับขอบและเม็ดมีดหนัง บนหลังคามีซีกโลกทองแดงพร้อมช่องฟักไข่ เรือลำนี้มีช่องใส่บัลลาสต์ซึ่งว่างเปล่าและบรรจุด้วยเครื่องสูบน้ำ นอกจากนี้ยังมีบัลลาสต์ตะกั่วฉุกเฉิน

เรือของเจเวตสกี้กลายเป็นเรือดำน้ำต่อเนื่องลำแรก ชุดมี 50 ชิ้น จากนั้นการออกแบบก็ได้รับการปรับปรุง แทนที่จะเป็นไดรฟ์พาย อย่างแรกคือนิวแมติกและจากนั้นไดรฟ์ไฟฟ้าก็ปรากฏขึ้น โครงสร้างเหล่านี้สร้างขึ้นตั้งแต่ปี พ.ศ. 2425 ถึง พ.ศ. 2431

เรือดำน้ำไฟฟ้าลำแรกคือเรือที่ออกแบบโดย Claude Goubet ต้นแบบเปิดตัวในปี พ.ศ. 2431 เรือมีระวางขับน้ำ 31 ตัน สำหรับการเคลื่อนไหวนั้นใช้มอเตอร์ไฟฟ้าที่มีกำลัง 50 แรงม้า จ่ายไฟจากแบตเตอรี่ขนาด 9 ตัน

ในปี 1900 วิศวกรชาวฝรั่งเศสได้สร้างเรือลำแรกด้วยไอน้ำและไฟฟ้าเครื่องยนต์. อันแรกมีไว้สำหรับการเคลื่อนไหวเหนือน้ำ อันที่สอง - ใต้น้ำ การออกแบบเป็นเอกลักษณ์ เรืออเมริกันซึ่งคล้ายกับการออกแบบของฝรั่งเศส ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์เบนซินให้ลอยเหนือผิวน้ำ

อุปกรณ์ใต้น้ำ

ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษ มาดูกันว่าเรือดำน้ำทำงานอย่างไร ประกอบด้วยองค์ประกอบโครงสร้างหลายอย่างที่ทำหน้าที่หลากหลาย พิจารณาองค์ประกอบหลัก

คดี

ภารกิจหลักของตัวเรือคือการจัดเตรียมสภาพแวดล้อมภายในที่คงที่สำหรับกลไกของเรือและสำหรับลูกเรือในระหว่างการดำน้ำ นอกจากนี้ ตัวเรือจะต้องทำความเร็วสูงสุดที่เป็นไปได้ในการเคลื่อนที่ใต้น้ำ มั่นใจได้ด้วยตัวกล้องที่มีน้ำหนักเบา

ประเภทเคส

เรือดำน้ำ ที่ตัวเรือทำหน้าที่ทั้งสองนี้ เรียกว่า ตัวเรือเดี่ยว ถังบัลลาสต์หลักตั้งอยู่ภายในตัวถัง ซึ่งลดปริมาณการใช้งานภายในและต้องการความแข็งแรงของผนังสูงสุด เรือที่มีการออกแบบนี้มีน้ำหนัก อยู่ในกำลังเครื่องยนต์ที่ต้องการ และมีลักษณะความคล่องแคล่ว

เรือดำน้ำที่มีลำเรือหนึ่งลำครึ่งมีตัวถังที่แข็งแรง ซึ่งหุ้มด้วยลำที่เบากว่าบางส่วน ถังเก็บน้ำของบัลลาสต์หลักถูกนำออกมาที่นี่ ตั้งอยู่ระหว่างสองอาคาร ข้อดี - ความคล่องตัวที่ยอดเยี่ยมและความเร็วในการดำน้ำที่รวดเร็ว ข้อเสีย - พื้นที่ภายในน้อย แบตเตอรี่สั้น

เรือสองลำแบบคลาสสิกมีตัวถังที่แข็งแรง ซึ่งถูกหุ้มด้วยตัวถังบางตลอดความยาว บัลลาสต์หลักตั้งอยู่ระหว่างตัวถัง เรือมีความน่าเชื่อถือสูง อายุการใช้งานแบตเตอรี่ ปริมาณภายในขนาดใหญ่ ข้อเสียเปรียบ ได้แก่ กระบวนการแช่ที่ยาวนาน ขนาดใหญ่ ความซับซ้อนของระบบเติมสำหรับถังบัลลาสต์

วิธีการที่ทันสมัยในการก่อสร้างเรือดำน้ำกำหนดรูปร่างตัวถังที่เหมาะสมที่สุด วิวัฒนาการของรูปแบบมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการพัฒนาระบบเครื่องยนต์ ในขั้นต้น ลำดับความสำคัญคือเรือสำหรับการเคลื่อนที่บนพื้นผิวที่มีความเป็นไปได้ของการจมในระยะสั้นเพื่อแก้ไขภารกิจการต่อสู้ ตัวเรือของเรือดำน้ำเหล่านั้นมีรูปร่างคลาสสิกที่มีจมูกแหลม ความต้านทานอุทกพลศาสตร์สูงมาก แต่ก็ไม่ได้มีบทบาทพิเศษ

เรือสมัยใหม่มีความเป็นอิสระและความเร็วที่มากกว่ามาก ดังนั้นวิศวกรจึงต้องลดขนาดลง - ตัวถังทำขึ้นในรูปของการดรอป นี่คือรูปทรงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเคลื่อนตัวใต้น้ำ

มอเตอร์และแบตเตอรี่

ในอุปกรณ์ของเรือดำน้ำที่ทันสมัยสำหรับการเคลื่อนไหว มีแบตเตอรี่ มอเตอร์ไฟฟ้า และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล การชาร์จแบตเตอรี่หนึ่งครั้งมักจะไม่เพียงพอ จำนวนเงินสูงสุดที่ชาร์จเพียงพอคือสี่วัน ที่ความเร็วสูงสุด แบตเตอรี่ของเรือดำน้ำจะหมดลงในเวลาไม่กี่ชั่วโมง การชาร์จจะดำเนินการโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล เรือต้องขึ้นผิวน้ำเพื่อชาร์จแบตเตอรี่

ยังใช้ในการออกแบบเรือดำน้ำดีเซลเครื่องยนต์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนหรืออากาศอิสระ พวกเขาไม่ต้องการอากาศ เรืออาจจะไม่ขึ้น

ระบบดำน้ำและขึ้น

เรือดำน้ำก็มีระบบเหล่านี้เช่นกัน ในการดำน้ำ เรือดำน้ำซึ่งแตกต่างจากเรือผิวน้ำ ต้องมีทุ่นลอยน้ำเชิงลบ ทำได้สองวิธี - โดยการเพิ่มน้ำหนักหรือลดการกระจัด เพื่อเพิ่มน้ำหนักในเรือดำน้ำ มีถังอับเฉาที่เติมน้ำหรืออากาศ

สำหรับการขึ้นหรือดำน้ำปกติ เรือใช้ถังท้ายเรือ เช่นเดียวกับถังหัวเรือหรือถังบัลลาสต์หลัก จำเป็นต้องเติมน้ำเพื่อการดำน้ำและเติมอากาศสำหรับขึ้น เมื่อเรือจมน้ำก็เต็มถัง

เพื่อควบคุมความลึกอย่างรวดเร็วและแม่นยำ รถถังที่มีการควบคุมความลึกถูกนำมาใช้ ลองดูรูปถ่ายของอุปกรณ์ดำน้ำ โดยการเปลี่ยนปริมาตรของน้ำ การเปลี่ยนแปลงในความลึกจะถูกควบคุม

หางเสือแนวตั้งใช้สำหรับบังคับทิศทางของเรือ พวงมาลัยมีขนาดใหญ่มากสำหรับรถยนต์สมัยใหม่

ระบบเฝ้าระวัง

หนึ่งในเรือดำน้ำลำแรกที่มีความลึกตื้นถูกควบคุมผ่านหน้าต่าง นอกจากนี้ เมื่อการพัฒนาดำเนินไป คำถามก็เกิดขึ้นจากการนำทางและการควบคุมอย่างมั่นใจ เป็นครั้งแรกที่ใช้กล้องปริทรรศน์สำหรับสิ่งนี้ในปี 1900 ในอนาคต ระบบได้รับการอัพเกรดอย่างต่อเนื่อง ตอนนี้ไม่มีใครใช้กล้องปริทรรศน์ และกล้องแบบแอกทีฟและแอกทีฟ hydroacoustic ก็ได้เข้ามาแทนที่แล้วโซนาร์

เรือด้านใน

ภายในเรือดำน้ำมีหลายช่อง. หากเราดูว่าเรือดำน้ำทำงานอย่างไรในตัวอย่างหนึ่งในนิทรรศการ "จากประวัติศาสตร์กองเรือดำน้ำรัสเซีย" จากนั้นในช่องแรกคุณจะเห็นท่อตอร์ปิโดคันธนูหกอันเครื่องยิงและอะไหล่ในทันที ตอร์ปิโด

ห้องที่สองประกอบด้วยห้องผู้บังคับบัญชาและผู้บัญชาการ ห้องโดยสารของผู้เชี่ยวชาญโซนาร์ และห้องตรวจวิทยุ

ช่องที่สามเป็นเสากลาง ในช่องนี้มีเครื่องมือและอุปกรณ์มากมายสำหรับควบคุมการเคลื่อนไหว การดำน้ำ การขึ้น

ที่สี่คือห้องทำงานสำหรับหัวหน้าคนงาน ห้องครัว ห้องวิทยุ ในห้องที่ห้ามีเครื่องยนต์ดีเซลสามเครื่องที่มีความจุ 1900 ลิตร กับ. แต่ละ. พวกเขาทำงานเมื่อเรืออยู่เหนือน้ำ ช่องถัดไปมีมอเตอร์ไฟฟ้าสามตัวสำหรับการเดินทางใต้น้ำ

ในวันที่เจ็ด ติดตั้งท่อตอร์ปิโด เครื่องยิง ท่าเทียบเรือบุคลากร คุณสามารถดูวิธีการจัดเรียงของเรือดำน้ำภายใน ภาพถ่ายจะช่วยให้คุณทำความคุ้นเคยกับอุปกรณ์และช่องต่างๆ