Kā zemūdene sasniedz virsūdeni?

Ponūdene ir zemūdens kuģis, kas pārvietojas trīs dimensijās – gan uzvirsmas, gan zem ūdens. Civilām un militārām vajadzībām to bieži izmanto kā karakuģi vai oceanogrāfiskiem pētījumiem un naftas izpētei. Pirmo izgudroja holandiešu fiziķis Kornēlijs Drebbels. To izmēģināja 1620. gadā Temzē pēc karaļa Džeimsa I lūguma. Zemūdeni veido izturīgs iekšējais korpuss, kurā ir izvietots personāls. Ārējais korpuss veicina tā hidrodinamiku, tas ir, kustību ūdenī. Starp abiem korpusiem atrodas balasta tvertnes, ventilācijas atveres un regulatori, kas piedalās kuģa iegremdēšanā. Taču rodas jautājums: kā zemūdene sasniedz virsmu? Apskatīsim, kāpēc šis daudztonnu kuģis ir tik viegls ūdenī. Dažādi apģērbi un aksesuāri (militārās nozīmīšu apkakles, militārās virsjakas, vētras aizdedzinātājs, … ) ir pieejami mūsu vietnē. Izvēlieties visu, kas jums varētu būt piemērots! 

Table of Contents

Toggle

Peldēšana no zemūdenes

• Ponorka pakļaujas diviem pamatprincipiem: Arhimēda principam un Paskāla principam. Saskaņā ar Arhimēda teoriju kuģis peldēs un pacelsies. Saskaņā ar Paskala teikto, tas ies iegrimst un paliek iegrimis. Tā kopējais svars nosaka tā balasta tvertņu tilpumu. Kad zemūdene peld, tās spārni ir aizvērti. Tā balasta tvertnes lielākoties ir piepildītas ar gaisu. Regulatori aprēķina nepieciešamo ūdens daudzumu, lai nodrošinātu peldspēju. Kad zemūdene ir iegremdēta ūdenī, tiek piemērots Paskala princips: svārsti paliek atvērti, balasta tvertnes piepildās, zemūdene iegrimst. Kad iegremdētas pilnībā, balastu tvertnes ir pilnībā piepildītas ar ūdeni. Šo spiedienu iztur cilindriskais tērauda iekšējais korpuss. Izšķiroša nozīme ir tās elastības pakāpei: tai jāspēj atgūt sākotnējā forma. Tās biezumu aprēķina atbilstoši maksimālajai paredzamajai iegremdēšanai. 10 mm biezumam mēs iegūstam 100 m iegremdēšanu. Priekšpusē un aizmugurē garenisko līdzsvaru regulē apdares kārbas. Zemūdeni uz priekšu dzen motorizēta piedziņa un dzenskrūves.
• Lai ūdenī iegremdēta zemūdene paceltos, ir nepieciešama gandrīz pretkustība. Montieri aprēķinās vajadzīgo ūdens daudzumu, lai sasniegtu peldspēju, pamatojoties uz mērķa pacelšanās līmeni (apjoms 0 līdz virsmai). Tāpēc iepriekš ar ūdeni piepildītās tvertnes ir jāiztukšo. Apkalpe izmanto sūkņus, lai no balasta tvertnēm izspiestu ūdeni un tā vietā iepludinātu gaisu. Precīzāk, šim nolūkam zemūdenē vienmēr ir saspiests gaiss lielos metāla balonos. Kad šie baloni tiek atvērti, gaiss nokļūst balasta tvertnēs un izspiež ūdeni, padarot zemūdeni vieglāku un spējīgāku pacelties. Kad zemūdene iziet uz ūdens virsmas,ūdens līmenis balasta tvertnēs irnule ungaisa līmenis iraugstākais. Īsāk sakot, zemūdenes kapteinim vienmēr ir daudz darba, lai nogādātu savu kuģi un visu apkalpi ostā.

Kā darbojas zemūdene

Pzemūdene darbojas saskaņā ar Arhimēda vilkme. Tas spēj kuģot pa virsmu kā kuģis. Daļēji piepildīta ar ūdeni, tā kļūst smagāka par ūdeni, ko izspiež, un nogrimst jūrā.

Balasttvertnes

Balasttvertnes, kas atrodas starp kuģa korpusu un apkalpes telpu, ir tvertnes, ko var piepildīt ar gaisu vai ūdeni. Ja tās ir piepildītas ar ūdeni, zemūdene lēnām grimst un nolaižas dzīlēs. Ja balasta tvertnes ir piepildītas ar gaisu, zemūdene paliek uz virsmas.

Piedziņa

Pārvietošanai uz priekšu zemūdenes izmanto dzenskrūvi, ko darbina elektromotors. Mūsdienu zemūdenes var sasniegt maksimālo ātrumu vairāk nekā trīsdesmit mezglu, kad iegremdētas, jeb gandrīz sešdesmit kilometru stundā! Taču ar šādu ātrumu tās rada lielu troksni.

Pagriešanās zem ūdens

Lai pagrieztos pa labi, pa kreisi, uz augšu vai uz leju, zemūdenēm ir durvis, tāpat kā lidmašīnām.
Horizontāli tas ļauj braukt pa labi vai pa kreisi, izmantojot ūdens spiedienu ātruma dēļ. Vertikāli stūres izmanto ūdens spiedienu, lai zemūdeni noliektu uz augšu vai uz leju. Tos sauc par stūrēšanas stūri un iegremdēšanas stūri uz zemūdenes.

Lokācija zem ūdens

Peldot zem ūdens, zemūdene ir akla. Tam nav logu (iluminatoru), lai redzētu ārpusi. Patiešām, pēc noteikta dziļuma gaisma vairs neiedūmojas ūdenī, tas ir tumšs. Lai noskaidrotu, kur tas atrodas, apkalpe izmanto divas metodes:

• Lai izmērītu dziļumu, viņi izmanto spiedienu. Mērierīce norāda dziļumu, kādā zemūdene kuģo, atkarībā no ūdens svara virs laivas
• Lai izmērītu nobraukto attālumu, tā aprēķina zemūdenes ātrumu un līdz ar to tās atrašanās vietu attiecībā pret sākuma punktu. Tāpēc zemūdenes ceļš ir atzīmēts kartēs.

Zirdes zem jūras

Jūras dzelmē
pāri ūdenim iet tikai skaņas. Radars nedarbojas, tāpat kā radio viļņi. Tātad šķēršļi un citi kuģi tiek atrasti, izmantojot skaņu, ko tie izdod. Ir iespējams arī sūtīt skaņu un izmērīt attālumu un virzienu, kādā tā sastop šķēršļus. Šī irsonāra tehnika. Patiesībā zemūdene izmanto tādu pašu tehniku kā jūras dzīvnieki, kas peld tādā pašā dziļumā. Skaņas var izmantot arī zemūdens saziņai,sūtot kodētus ziņojumus.

Par enerģiju

Laivu pārvietošanās zem jūras problēma ir enerģijas avots, kas nodrošina dzinējspēku (dzenskrūvju kustību). Sākumā zemūdenes pārvietošanai izmantoja rokas spēku. Kad tika atklāta elektrība, sāka izmantot motorus. Tas ir tāpēc, ka elektromotors atšķirībā no iekšdedzes dzinēja (šāds ir benzīna automobiļos) neizmanto skābekli. Skābekļa ūdenī ir ļoti maz. Problēma ir uzlādēt baterijas, kurās ir elektrība. Tāpēc tika izgudrotas zemūdenes ar dīzeļdzinējiem. Princips ir vienkāršs: zemūdene lielāko daļu laika kuģo uz ūdens virsmas, kad darbojas dzinēji, kas uzlādē baterijas. Trauksmes gadījumā zemūdene var klusi peldēt zem ūdens, pateicoties baterijām, kas savienotas ar elektromotoriem. Vēlāk tika izgudrota nukleārā zemūdene. Tajā ir miniatūra kodolspēkstacija, kas ražo elektroenerģiju bez skābekļa. Kopš tā laika ir iespējams kuģot zem jūras, neiznirstot no ūdens, daudzus mēnešus.

Dažādi zemūdeņu veidi un to pielietojums:

Pzemūdenes parasti klasificē atkarībā no to izmantošanas (civilās vai militārās), no vienas puses, un atkarībā no enerģijas ražošanas un dzinējspēka veida (kodolenerģijas vai konvencionālās), no otras puses, kas lielā mērā nosaka to dizainu.

Publūdenes civilām vajadzībām

Publūdenes, kas nav paredzētas militārām vajadzībām, joprojām tiek izmantotas ļoti reti. Var atrast četrus civilos izmantošanas veidus: jūras transports, oceanogrāfiskie pētījumi, glābšana un izmantošana kā servisa kuģi.

• Līdz šim brīdim ir
  konstruēti tikai divi zemūdens kravas kuģi – Dissert Deutschland un Bremen, kurus Vācija projektēja Pirmā pasaules kara laikā un kuru ietilpība katram bija 47 tonnas. Citas zemūdenes ir izmantotas kravu pārvadāšanai, piemēram, piena govis (apgādes zemūdenes) Otrā pasaules kara laikā vai tās, ko Padomju Savienība izmantoja, lai pārietu Sevastopoles aplenkumu Krimā. Lai gan ir bijuši arī citi projekti, neviens no tiem nav ieraudzījis dienas gaismu, jo nav konkurētspējīgs ar virszemes kravas kuģiem: teorētiskā zemūdens kravas kuģa priekšrocība ir tā, ka tasvar iziet zem ledus.
• Okeanogrāfiskās pētniecības zemūdenes ir no bathyscaphe, ko izmantoja jūras dzīļu izpētē. To tipiskie uzdevumi ir novērošana, paraugu ņemšana un mērījumi, taču tos var arī fraktēt dažādiem uzdevumiem, piemēram, “kuģu vraku intervencei”. (vecu vraku identificēšana, kā tas bija ar “Titāniku”, pārbaude piesārņojuma kontroles nolūkā vai tiesvedības gadījumā, kā tas bija ar tankkuģi “Prestige”) vai palīdzība citām zemūdenēm, kas nonākušas nelaimē
• Zemūdeņu glābšana tomēr joprojām ir militāro spēku prerogatīva. Kopš pagājušā gadsimta 50. gadiem militārajām meklēšanas un glābšanas operācijām galvenokārt ASV ir uzbūvētas aptuveni sešdesmit meklēšanas zemūdenes. Francijā Ifremer izmanto Nautile un Cyana; Krievijas Zinātņu akadēmija izmanto Mir.
• Naftas un gāzes rūpniecībā tagad izmanto mazas pilotējamas zemūdenes, kā arī dronus un ROV kā servisa kuģus darbības laukos. Tās uzdevumos ietilpst novērošana un mērījumu vākšana, virsmas glābšana, speciālā glābšana un speciālā glābšana.glābšana uz vietas, palīdzība kabeļu ierīkošanā, un.palīdzību kabeļu un tīkla cauruļvadu ierīkošanā, līdēju izvietošanu un zemūdens infrastruktūras pārbaudi. Lai gan pašlaik ir tikai neliela šo zemūdeņu flote, kas darbojas galvenokārt Ziemeļjūrā, tiek būvētas jaunas, specializētākas vienības.

Militārās zemūdenes

Militārās zemūdenes var veikt visdažādākās misijas, atšķirībā no agrīnajām zemūdenēm, kuras līdz Otrajam pasaules karam tika izmantotas tikai <...strong> nogremdēt ienaidnieka kuģus (un sākotnēji arī tirdzniecības kuģus) un, iespējams, pārtraukt piekļuvi ostai vai izeju no tās. Mūsdienu militāro zemūdeņu misijas ietver pretkuģu pretgaisa karadarbību, pretzemūdeņu karadarbību, minēšanu, zemūdens karadarbību un virszemes karadarbību.minēšana, speciālo spēku infiltrēšanās, zemes mērķu uzbrukums./strong>, cīņas grupu un jo īpaši aģentu grupu pavadīšanu, izlūkdatu vākšanu, aģentu apmācību un aģentu apmācību.izlūkdatu vākšana, kodolieroču atturēšana un meklēšanas un glābšanas operācijas.
Militārās zemūdenes pašlaik iedala šādos tipos:

• Atbrīvošanas zemūdenes, ar kodoldzinēju (franču valodā SNA, NATO – SSN) vai konvencionālās (NATO – SSK, K – Killer). To uzdevums ir iznīcināt ienaidnieka virszemes vai zemūdens spēkus ar torpēdām vai pretkuģu raķetēm. Tie var būt aprīkoti arī ar kreisajām raķetēm, lai uzbruktu sauszemes mērķiem. Tie ir visdaudzpusīgākie un veic lielāko daļu no iepriekš minētajām misijām.
• Ballistisko raķešu zemūdenes (franču valodā SNLE, NATO – SSBN), mūsdienās visas ar kodoldzinējiem. To uzdevums ir kodolieroču atturēšana, un tās var palaist ballistiskās raķetes ar kodolieročiem, atrodoties zem ūdens; tās ir lielākās zemūdenes, kas darbojas, un bieži vien arī visklusākās.
• Ponornieki
  Pzemūdenes ar kājnieku raķetēm (NATO – SSGN); tās var būt pārbūvētas SSBN (piemēram, dažas ASV “Ohio” klases zemūdenes) vai īpaši šim nolūkam konstruētas zemūdenes (Krievijas “Oskara” klases zemūdenes); tās ir aprīkotas ar pretkuģu raķetēm un/vai kājnieku raķetēm. Dažas jūras kara flotes tos neatšķir no SNA.
• Zemūdeņu glābšanas zemūdenes (NATO – DSRV) ir paredzētas, lai paceltu nogrimušas zemūdenes apkalpi, kas ir nokļuvusi dibenā.

Militārās zemūdenes parasti iedala klasēs – zemūdeņu sērijās ar vienādām vai ļoti līdzīgām īpašībām.



Pzemūdeņu arhitektūra un aprīkojums:

Ņemot vērā iepriekš minētos apsvērumus, zemūdenēm ir :

• Iekšējais,
  biezais korpuss; < /li>

• Iekšējais, plāns korpuss. kas nodrošina hidrodinamiku (fizisko spēju ātri pārvietoties pa ūdeni), integrējot balasta tvertnes, ārējās kravas tilpnes, sensoru antenas, lūkas un borta piekļuves lūkas.
  Ideāla mūsdienu zemūdenēm
  ir
  ūdens piliena forma

• Balastu tvertnes, kas izvietotas starp abiem korpusiem un kuru piepildīšana vai iztukšošana ļauj nirt (atverot notekas, lai ūdens ieplūstu balastu tvertnē) un atgriezties uz virsmas (izspiežot saspiestu gaisu, lai tās iztukšotu). Mūsdienu zemūdenēs balasta tvertnes atrodas tikai priekšgalā un pakaļgalā; < /li>
• Trimmeris, kas atrodas zemūdenes centrā, vairāk vai mazāk piepildīts ar ūdeni. (ūdens ieplūde ar spiedienu, iztukšošana ar sūkni vai kā rezerve ar gaisa izpūšanu), lai pielāgotu tā svaru peldspējai; < /li>

• Niršanas variēšanai paredzēti niršanas stieņi, parasti pāris pie kuģa pakaļgala un viens pie priekšgala vai priekšgalā.
  Dažās zemūdenēs pakaļgala iegremdēšanas stieņi ir piestiprināti pie
  stūres stūres stūres un izkārtoti Svētā Andreja krusta formā; < /li>

• drošības atbrīvošanas slēdzene. kas varētu ļaut zemūdenei, kurai ir ūdens iekļūšana zem balasta, pacelties virs ūdens; < /li>

• Rsaspiesta gaisa rezervuārs, ko papildina gaisa kompresori, lai iztukšotu ūdeni no balasta tvertnēm un virsmas.

Tiem ir arī:

• No trimmeru kastēm, priekšgalā un pakaļgalā, lai pielāgotu to garenisko līdzsvaru (svaru sadalījums uz kuģa garenvirzienā, pārnesot ūdeni no priekšgala uz pakaļgala un otrādi;
• No cietīgs korpuss, kas ir neatņemama ārējā korpusa daļa un kurā izvietoti visi periskopiskie masti, kurus var pacelt (periskopi, dažādas antenas un gaisa caurule), un kas nodrošina novērošanu un virszemes navigāciju
  ./li>

• Lielākajā daļā gadījumu, izņemot dažas kodolzemūdenes, kurās kā vilces dzinēji tiek izmantotas tvaika turbīnas (tām var būt arī avārijas
  elektromotori), tos
  darbina ar
  elektromotoru.

• no dzenskrūves, kurai parasti ir daudz
  lielu lāpstiņu
• dzinējs: Vai nu elektriskie akumulatori, ko uzlādē ar ģeneratoriem, kas savienoti ar dīzeļdzinējiem, vai anaerobās ierīces parasto zemūdeņu gadījumā.
• Jaudas avots: vai kodolzemūdenēm –kodolreaktors, kas piegādā tvaiku turboalteratoriem (un, iespējams, vilces turbīnām). Visām kodolzemūdenēm ir arī sekundārais enerģijas avots, ko veido dīzeļdzinējs, ģenerators un akumulatori;
• iekšējās atmosfēras reģenerācijas sistēmas : Parastajās zemūdenēs, kur atmosfēra tiek atjaunota katrā šņorčela braucienā, šīs ir rezerves sistēmas: ķīmiskās skābekļa sveces un oglekļa dioksīdu absorbējošās nātrija kaļķakmens; < /li>
• iekšējās atmosfēras reģenerācijas sistēmas: Jūras ūdens elektrolīzes skābekļa iekārtām un oglekļa dioksīda absorbētājam uz kodolzemūdenēm; < /li>

• Viens vai vairāki evakuācijas gaisa slūžas, apkalpes glābšanai un, iespējams, izmantošanai, lai nolaistu ūdenslīdējus.


Militārajām zemūdenēm ir arī :

• ierīce, kas
  ļauj dīzeļdzinējiem darboties periskopā iegremdējot, ar gaisa cauruli (šņoršeli) un izplūdes gāzu izplūdes gāzēm ūdenī ;
• uzraudzības un atklāšanas sistēma, galvenokārt akustiskā, ko veido pasīvie un aktīvie sonāri – vienīgie sensori, kurus var izmantot iegremdējot. Periskopiskajā iegremdēšanā zemūdenē var izmantot uzceļamus mastus atklāšanas līdzekļiem, aktīvos elektromagnētiskos (radars) vai pasīvos (radara detektori), optroniskos (novērošanas un uzbrukuma periskopi, kuriem ir pievienotas video, infrasarkanās redzamības un gaismas pastiprināšanas ierīces)
  ;
• A navigācijas sistēma.kas klasiski ietver žirokomparātu, logaritmisko un dziļuma detektoru, parasti centrālo inerciālo un GPS uztvērēju uz periskopa antenas un dažreiz arī astronomisko periskopu (kas ļauj veikt astronomisko norādīšanu periskopa niršanas laikā);
• Apbruņojuma sistēma, kas ļauj zem ūdens palaist torpēdas, mīnas, pretkuģu raķetes, kreisās raķetes un SSBN – ballistiskās raķetes. Dažas zemūdenes ir aprīkotas ar pretgaisa raķetēm (galvenokārt pret helikopteriem). Tiem ir arī sonāra un prettorpēdas mānekļu palaišanas sistēmas.
• D‘kaujas sistēma (centrālais dators), kas nodrošina trīs iepriekšējo sistēmu integrāciju un ļauj veikt nepieciešamos aprēķinus, lai noteiktu atklāšanas kinemātiku, attēlotu taktisko situāciju un aprēķinātu šaušanas elementus;
• Audio (zemūdens telefons) un radio sakaru līdzekļi: HF, U/VHF un satelītu sakaru uztvērēji ar antenām uz periskopa mastiem, ļoti zemo frekvenču uztvērēji ar velkamu stiepļu antenu vai uz statīva (VLF viļņus patiešām var uztvert dažus metrus zem ūdens) un dažām zemūdenēm – velkama U/VHF antena.

Kur atrast vairāk militāro priekšmetu reklāmu?

Ja jūs aizrauj militārā pasaule? Vai arī jūs kādreiz sapņojāt par to, ka esat bijis militārais bērns? Nāc un piepildi savu sapni pie Surplus Militaires . Jūs atradīsiet visus militāros priekšmetus, par kuriem jums jāzina.

Ja esat militārais entuziasts?