Hogyan jut egy tengeralattjáró a felszínre ?

A tengeralattjáró olyan víz alá merülő hajó, amely három dimenzióban, a felszínen és a víz alatt is közlekedik. Polgári és katonai használatra gyakran használják hadihajóként vagy óceánkutatásra és olajkutatásra. Az elsőt Cornelius Drebbel, egy holland fizikus találta fel. I. Jakab király kérésére 1620-ban tesztelték a Temzében. A tengeralattjáró egy erős belső burkolatból áll, amelyben a személyzetet helyezik el. A külső hajótest kedvez a hidrodinamikának, azaz a vízen való mozgásának. E két hajótest között ballaszttartályok, szellőzőnyílások és szabályozók vesznek részt a hajó merülési tevékenységében. De felmerül a kérdés: hogyan jut el egy tengeralattjáró a felszínre? Lássuk, mitől olyan könnyű ez a több tonnás hajó a vízben. Különböző ruházati cikkek és kiegészítők (katonai jelvénygallér, katonai parkák, vihargyújtó, … ) elérhetőek oldalunkon. Válassza mindent, ami Önnek megfelelhet! 

A tengeralattjáró felszínre törése

• A tengeralattjáró két alapelvnek engedelmeskedik: az archimédeszi elvnek és a pascali elvnek. Arkhimédész szerint a hajó úszik és emelkedik. Pascal szerint megmerül és megmarad. Teljes súlya határozza meg a ballaszttartályok térfogatát. Amikor a tengeralattjáró lebeg, a szárnyak zárva vannak. Ballaszttartályai többnyire levegővel vannak töltve. Az állítók kiszámítják a felhajtóerő növeléséhez szükséges vízszintet. Amikor a tengeralattjáró a vízbe merül, Pascal elve érvényesül: adélnyílások nyitva maradnak, a ballaszttartályok megtelnek, a tengeralattjáró elsüllyed. Teljesen víz alá merülve aballaszttartályok teljesen megtelnek vízzel. A hengeres acél belső hajótest ellenáll ennek a nyomásnak. Rugalmassági foka döntő fontosságú: képesnek kell lennie arra, hogy visszanyerje eredeti alakját. Vastagságát a várható maximális merülésnek megfelelően számítják ki. 10 mm vastagság esetén 100 m merülési távolságot nyerünk. Elöl és hátul díszdobozok szabályozzák a hosszanti egyensúlyt. A tengeralattjárót motoros meghajtás és propellerek hajtják előre.
• A vízbe süllyedt tengeralattjáró felemelkedéséhez szinte ellenmozgásra van szükség. A szerelők a felhajtóerő eléréséhez szükséges vízmennyiséget a célfelhajtóerő szintje alapján számítják ki (mennyiség 0 a felszínre). Ezért a korábban vízzel töltött tartályokat ki kell üríteni. A legénység szivattyúkkal kiszorítja a vizet a ballaszttartályokból, és levegőt juttat a helyére. Pontosabban, egy tengeralattjáró mindig sűrített levegőt szállít a fedélzeten nagy fémballonokban erre a célra. Amikor ezeket a ballonokat kinyitják, a levegő utat tör magának a ballaszttartályokba, és kiszorítja a vizet, így a tengeralattjárókönnyebbé és emelkedőképessé válik. Amikor a tengeralattjáró a felszínen hajózik, avízszint a ballaszttartályokban nulla, és alevegőszint a legmagasabb. Röviden, egy tengeralattjáró kapitányának mindig sok munkája van, hogy a hajóját és az egész legénységet a kikötőbe juttassa.

Hogyan működik egy tengeralattjáró

A tengeralattjáró a Archimédeszi tolóerő. Képes a felszínen hajózni, mint egy hajó. Ha részben megtelik vízzel, nehezebbé válik, mint az általa kiszorított víz, és elsüllyed a tengerbe.

Ballaszttartályok

A hajótest és a legénységi tér között a ballaszttartályok olyan tartályok, amelyek levegővel vagy vízzel tölthetők. Ha vízzel töltődnek meg, a tengeralattjáró lassan elsüllyed és a mélybe süllyed. Ha a ballaszttartályok megtelnek levegővel, a tengeralattjáró a felszínen marad.

Hajtás

A tengeralattjárók az előrehaladáshoz propellert használnak, amelyet egy elektromos motor hajt. A modern tengeralattjárók maximális sebessége víz alá merülve több mint harminc csomó, azaz majdnem hatvan kilométer per óra! De ilyen sebességnél nagy zajt csapnak.

A víz alatti kanyarodás

A tengeralattjáróknak a jobbra, balra, felfelé vagy lefelé forduláshoz ajtók is vannak, akárcsak a repülőgépeknek.
Horizontálisan, ez lehetővé teszi, hogy jobbra vagy balra menj, a víznyomás kihasználásával a sebesség miatt. Vertikálisan a kormánylapátok a víznyomást használják a tengeralattjáró felfelé vagy lefelé való dőlésére. Ezeket nevezik kormánylapátnak és búvárlapátnak egy tengeralattjárón.

Olokalizáció a víz alatt

A víz alatt egy tengeralattjáró vak. Nincsenek ablakai (nyílászárói), amelyeken keresztül kifelé lehet látni. Valóban, egy bizonyos mélység felett a fény már nem hatol be a vízbe, sötét lesz. Hogy megtudják,
hol van, a legénység két technikát alkalmaz:

• A mélység méréséhez nyomást használnak. Egy mérőműszer a hajó feletti víz súlya
• A megtett távolság méréséhez kiszámítja a tengeralattjáró sebességét, és így a kiindulási ponthoz viszonyított pozícióját. A tengeralattjáró által bejárt útvonalat ezért a térképeken megjelölik.

Hangok a tenger alatt

A tenger alatt csak hangok haladnak át a vízen. A radar nem működik, ahogy a rádióhullámok sem. Így az akadályok és más hajók helyét az általuk kibocsátott hang alapján lehet meghatározni. Lehetőség van arra is, hogy hangot küldjön, és megmérje a távolságot és a találkozó akadályok irányát. Ez az sonar technika. Valójában a tengeralattjáró ugyanazt a technikát használja, mint az azonos mélységben úszó tengeri állatok. A
hangok a víz alatti kommunikációra is felhasználhatókkódolt üzenetek küldésével.

Az energiáról

A tenger alatt mozgó hajó problémája a meghajtást (a hajócsavarok mozgását) működtető energiaforrás. Kezdetben a tengeralattjáró mozgatására karos erőt használtak. Amikor felfedezték az elektromosságot, motorokat használtak. Ennek oka, hogy az elektromos motor nem használ oxigént, ellentétben a belsőégésű motorral (a benzinüzemű autókban jelen lévő ). A vízben nagyon kevés az oxigén. A problémát az elektromosságot tartalmazó akkumulátorok feltöltése jelenti. Ezért feltalálták a dízelmotorokat használó tengeralattjárókat. Az elv egyszerű: a tengeralattjáró az idő nagy részében a felszínen hajózik, miközben motorjai működnek, amelyek feltöltik az akkumulátorokat. Riasztás esetén a tengeralattjáró az elektromos motorokkal összekapcsolt akkumulátorainak köszönhetően csendben tud a víz alatt hajózni. Később feltalálták az atomos tengeralattjárót. Van egy mini-nukleáris erőműve, amely oxigén nélkül termel áramot. Azóta a tenger alatt felszínre lépés nélkül lehet hajózni, hónapokig.

• A mai napig csak két tengeralattjáró teherhajót terveztek, a Dissert Deutschland és a Bremen nevű hajókat, amelyeket Németország az első világháború idején tervezett, és amelyek kapacitása egyenként 47 tonna volt.
  Más tengeralattjárókat használtak teherszállításra, mint például a tejtehenek (ellátó tengeralattjárók) a második világháború alatt, vagy azokat, amelyeket a Szovjetunió használt a krími Szevasztopol ostromának átkelésére. Bár voltak más projektek is, egyik sem látott napvilágot a felszíni teherhajókkal szembeni versenyképesség hiánya miatt: a tengeralattjáró teherhajó elméleti előnye, hogya jég alatt képes áthaladni.
• Az óceánkutató tengeralattjárók a a mélytengeri kutatásra használt bathyscaphe. Tipikus küldetéseik közé tartozik a megfigyelés, mintavétel és mérések, de különböző küldetésekre, például „hajótörés elleni beavatkozásra” is bérelhetők. (régi roncsok azonosítása, mint a Titanic esetében, ellenőrzés a szennyezés elleni védelem érdekében vagy peres ügyek esetén, mint a Prestige tartályhajó esetében) vagy segítségnyújtás más tengeralattjáróknak bajban
• A tengeralattjárók mentése azonban továbbra is a katonai erők előjoga marad. Az 1950-es évek óta mintegy hatvan kutató-tengeralattjárót építettek, főként az Egyesült Államokban, katonai kutató- és mentőműveletekhez. Franciaországban az Ifremer a Nautile-t és a Cyana-t használja, az Orosz Tudományos Akadémia pedig a Mir-t.
• Az olaj- és gázipar ma már kisméretű, személyzettel ellátott tengeralattjárókat, valamint drónokat és ROV-ket használ a működési területeken kiszolgáló hajóként. Feladatai közé tartozik a megfigyelés és mértékgyűjtés, felszíni mentés, speciális mentés és speciális mentés.helyszíni mentés, segítségnyújtás a kábelfektetésben, és.segítségnyújtás kábelek és vezetékek fektetésében, búvárok bevetése és víz alatti infrastruktúrák ellenőrzése. Bár jelenleg csak egy kis flotta létezik ezekből a tengeralattjárókból, amelyek főként az Északi-tengeren tevékenykednek, új, specializáltabb egységeket építenek.

Katonai tengeralattjárók

A katonai tengeralattjárók sokféle feladatot képesek ellátni, ellentétben a korai tengeralattjárókkal, amelyeket a második világháborúig csak ellenséges hajók elsüllyesztésére (és kezdetben kereskedelmi hajók elsüllyesztésére), és esetleg a kikötőbe való be- vagy kijutás megakadályozására. A modern katonai tengeralattjárók feladatai közé tartozik a hajó elleni felszíni hadviselés, tengeralattjáró elleni hadviselés, bányászat, tengeralattjáró-hadviselés és felszíni hadviselés.bányászat, különleges erők beszivárgása, földcélú támadás./strong>, a harcoló csoportok és különösen a légideszant csoportok kísérete, a információgyűjtés, a légideszant kiképzés és a légideszant kiképzés.hírszerzés, nukleáris elrettentés és keresési és mentési műveletek. A
katonai tengeralattjárókat jelenleg a következő típusokra osztják:

• Támadó tengeralattjárók, nukleáris meghajtásúak (franciául SNA, a NATO esetében SSN) vagy hagyományosak (SSK a NATO esetében – K a Killer esetében). Feladatuk az ellenséges felszíni vagy tengeralattjáró erők megsemmisítése torpedókkal vagy hajó elleni rakétákkal. Cirkálórakétákkal is felszerelhetők szárazföldi célpontok támadására. Ezek a legsokoldalúbbak, és a fent felsorolt feladatok többségét ők végzik.
• Ballisztikus rakétás tengeralattjárók (SNLE franciául, SSBN a NATO számára), ma már mind nukleáris meghajtású. Feladatuk a nukleáris elrettentés, és képesek nukleáris fegyverzetű ballisztikus rakétákat indítani víz alá merülés közben; ezek a legnagyobb, és gyakran a legcsendesebb tengeralattjárók.
• Lengeralattjárók
  Cirkálórakétákkal felszerelt tengeralattjárók (SSGN a NATO számára); hajó elleni rakétákkal és/vagy cirkálórakétákkal felszerelve, ezek lehetnek átalakított SSBN-ek (mint például az amerikai Ohio-osztály egyes példányai) vagy kifejezetten erre a célra tervezett tengeralattjárók (orosz Oscar-osztály). Egyes haditengerészetek nem különböztetik meg őket az SNA-tól.
• A tengeralattjáró-mentő tengeralattjárók (DSRV-k a NATO számára) arra szolgálnak, hogy felszedjék a fenékre süllyedt tengeralattjáró legénységét.

A katonai tengeralattjárókat általában osztályokba, azonos vagy nagyon hasonló tulajdonságokkal rendelkező tengeralattjáró-sorozatokba sorolják.



A tengeralattjárók felépítése és felszerelése:

A fenti megfontolások alapján a tengeralattjárók :

• Egy
  belső,
  vastag héj; < /li>

• Egy külső, vékony héj. amely a ballaszttartályok, külső rakterek, érzékelőantennák, zsilipek és fedélzeti hozzáférési nyílások integrálásával biztosítja a hidrodinamikát (a vízben való gyors mozgást). A
  modern tengeralattjárók ideális formája a
  vízcsepp

• Ballaszttartályok, amelyek a
  két hajótest között helyezkednek el, és amelyek feltöltése vagy kiürítése lehetővé teszi a merülést (a lefolyók megnyitásával, hogy a víz a ballaszttartályba kerüljön) és a felszínre való visszatérést (sűrített levegő kiürítésével). A
  modern tengeralattjárókon a ballaszttartályok csak az orrban és a tatnál találhatók; < /li>

• Trimmer, a
  tengeralattjáró közepén található, többé-kevésbé vízzel töltött. (vízfelvétel nyomáson, ürítés szivattyúval vagy tartalékként légtelenítéssel), hogy súlyát a felhajtóerőhöz igazítsa; < /li>

• Merülő rudak a merülés variálására, általában egy pár a tatnál és egy az orrnál vagy a hajóorrban.
  Egyes tengeralattjárókon a hátsó merítő rudak a
  kormánylapátokhoz
  vannak rögzítve
  , és Szent András-kereszt alakban vannak elrendezve; < /li>

• A biztonsági kioldó retesz. amely lehetővé teheti, hogy egy vízbetáplált tengeralattjáró felszínre kerüljön; < /li>
• Egy rsűrített levegőtartály, amelyet légkompresszorok egészítenek ki a ballaszttartályokból és a felszínről a víz kiürítésére.

Ezek is rendelkeznek:

• Az trimmelődobozok elöl és hátul, a hosszanti egyensúly beállításához (a súlyok hosszirányú eloszlása a fedélzeten, a víz átvezetése az orrból a tat felé és fordítva;
• Az egy szilárd hajótest, amely a külső hajótest szerves részét képezi, és amely az összes felemelhető periszkópos árbocnak (periszkópok, különböző antennák és légcső) otthont ad, és amely a megfigyelést és a felszíni navigációt biztosítja
  ./li>

• Elektromotoros meghajtású, a legtöbb esetben, néhány atom-tengeralattjáró kivételével, amelyek közvetlenül gőzturbinákat használnak meghajtómotornak (ez utóbbiak vészhelyzeti
  villanymotorokkal
  is
  rendelkezhetnek).

• Az propeller, amely általában sok
  nagy lapátból áll
• Egy erőforrás: Vagy elektromos akkumulátorok, amelyeket dízelmotorokhoz kapcsolt generátorok töltenek fel, vagy anaerob eszközök a hagyományos tengeralattjárók esetében.
• Egy energiaforrás: Vagy atom-tengeralattjárók esetében egy atomreaktor, amely gőzzel látja el a turbó-generátorokat (és esetleg a meghajtóturbinákat). Minden atom-tengeralattjáró rendelkezik egy szekunder energiaforrással is, amely dízelmotorból, generátorból és akkumulátorokból áll;
• Belső légkör regeneráló rendszerek : A hagyományos tengeralattjárók esetében, ahol a légkört minden egyes schnorchel-futáskor regenerálják, ezek tartalék rendszerek: kémiai oxigéngyertyák és szén-dioxidot elnyelő szódamész; < /li>

• Belső légkör regeneráló rendszerek: A tengervíz-elektrolízis oxigénüzemekhez és a szén-dioxid-abszorberekhez az atom-tengeralattjárók fedélzetén; < /li>

• Egy vagy több evakuációs zsilip, a legénység mentéséhez és esetleg búvárok ledobásához.


A katonai tengeralattjárók is rendelkeznek :

• Egy
  berendezés, amely lehetővé teszi a dízelmotorok működését periszkóp alámerülésben, légcső (schnorchel) és kipufogó a vízben ;
  /li>

• A
  passzív és aktív szonárokból álló, főként akusztikus megfigyelő és észlelő rendszer, amely az egyetlen olyan érzékelő, amely merülés közben is használható.
  A periszkópos merülésben a tengeralattjáró felhúzható árbocokat használhat észlelési eszközökhöz, aktív elektromágneses (radar) vagy passzív (radardetektorok), optronikus (megfigyelő és támadó periszkópok, amelyekhez videó, infravörös látás és fényerősítő eszközök kapcsolódnak)
  ;
• A navigációs rendszer.amely klasszikusan giroiránytűt, naplót és mélységmérőt, általában egy központi inerciális és GPS-vevőt tartalmaz egy periszkópantennán, és néha egy csillagászati célzású periszkópot (amely lehetővé teszi a csillagászati célzást a periszkópos merülés során);
• Egy
  fegyverrendszer, amely lehetővé teszi torpedók, aknák, hajó elleni rakéták, cirkálórakéták és SSBN-ek esetében ballisztikus rakéták víz alatti indítását. Néhány tengeralattjárót felszereltek légvédelmi rakétákkal (elsősorban helikopterek ellen). Szonárral és torpedó elleni csalétekindító rendszerrel is rendelkeznek.
• D‘egy harci rendszer (központi számítógép), amely biztosítja a három előző rendszer integrációját, és lehetővé teszi a szükséges számítások elvégzését az észlelések kinematikájának meghatározásához, a taktikai helyzet bemutatásához és a tüzelési elemek kiszámításához;
• Audio (víz alatti telefon) és rádiós kommunikációs eszközök: HF, U/VHF és műholdas kommunikációs vevőkészülékek periszkóp árbocokon elhelyezett antennákkal, nagyon alacsony frekvenciájú vevőkészülékek vontatott drótantennával vagy a szilárd testre szerelt állványon (a VLF-hullámok néhány méteres merülésnél valóban foghatók), és néhány tengeralattjáró esetében vontatott U/VHF antenna.

Hol találsz még több katonai hirdetést?

Ha szenvedélyesen szereted a katonai világot? Vagy álmodtál valaha arról, hogy gyerekkorodban a hadseregben leszel? Jöjjön és váltsa valóra álmát a Surplus Militaires . Megtalálsz minden katonai tárgyat, amiről tudnod kell.

Ha a katonaság szerelmese vagy?