Как работи подводницата: описание, характеристики и принцип на действие

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Подводниците са клас кораби, които могат да се движат и извършват други действия напълно автономно под вода и на нейната повърхност. Такива плавателни съдове са способни да носят оръжие, а също така могат да бъдат пригодени за различни специализирани операции. Помислете как работи и как работи една подводница.

Исторически факти

Първата информация за подобни плувни съоръжения датира от 1190 г. В една от немските легенди главният герой построява нещо като подводница от кожа и успява да се скрие върху нея от вражески кораби на морското дъно. Това плувно съоръжение остана на дъното 14 дни. Въздухът се подава вътре през тръба, чийто втори край е на повърхността. Не са запазени подробности, чертежи, информация как е подредена подводницата.

Повече или по-малко реални основи на гмуркането са очертани от Уилям Буен в неговата работа през 1578 г. Буен въз основа на закона на Архимед за първи път научно обосновава методитеизплуване и гмуркане чрез промяна на характеристиките на плаваемостта на кораба, промяна на водоизместването му. Въз основа на тези работи беше възможно да се построи кораб, способен да потъва и плава. Корабът не можеше да плава под вода.

Освен това, в ерата на научно-техническия прогрес, в Санкт Петербург инженерите тайно заложиха принципа на подводница, предназначена за въоръжените сили. Построена е по проектите на Ефим Никонов. Проектът е осъществен от 1718 до 1721 г. Тогава прототипът беше пуснат и той успя да премине успешно всички тестове.

След 50 години Съединените щати построиха първата подводница, която беше използвана в бойни операции. Корпусът беше оформен като леща от две половини, които бяха свързани с фланци и кожени вложки. На покрива имаше медно полукълбо с люк. Лодката имаше баластно отделение, което се изпразва и се пълни с помпа. Имаше и авариен оловен баласт.

Корабът на Джевецки стана първата серийна подводница. Серията беше 50 броя. След това дизайнът беше подобрен и вместо гребното задвижване се появи първо пневматично, а след това електрическо задвижване. Тези структури са построени от 1882 до 1888 г.

Първата електрическа подводница е кораб, проектиран от Клод Губе. Прототипът е пуснат на вода през 1888 г., корабът е с водоизместимост 31 тона. За движение е използван електродвигател с мощност 50 конски сили. Захранването се захранваше от 9-тонна батерия.

През 1900 г. френски инженери създават първата лодка с пара и електричестводвигател. Първият беше предназначен за движение над водата, вторият - под нея. Дизайнът беше уникален. Американският кораб, подобен на дизайна на французите, се задвижваше от бензинов двигател, за да плува над повърхността на водата.

Подводно устройство

На този въпрос трябва да се обърне специално внимание. Нека да разгледаме как работи подводницата. Състои се от няколко структурни елемента, които изпълняват различни функции. Помислете за основните елементи.

Калъф

Основната задача на корпуса е да осигури напълно постоянна вътрешна среда за механизмите на кораба и за неговия екипаж по време на гмуркане. Също така, корпусът трябва да бъде такъв, че да се постигне максималната възможна скорост на движение под вода. Това се осигурява от леко тяло.

Видове калъфи

Подводниците, при които корпусът изпълнява тези две задачи, се наричат еднокорпусни. Основният баластен резервоар е разположен вътре в корпуса, което намалява полезния обем вътре и изисква максимална здравина на стената. Лодка с този дизайн печели по тегло, по необходимата мощност на двигателя и по характеристики на маневреност.

Подводниците с един корпус и половина са оборудвани със здрав корпус, който е частично покрит от по-лек. Цистерната на главния баласт беше изнесена тук. Намира се между две сгради. Сред предимствата - отлична маневреност и бърза скорост на гмуркане. Минуси - малко място вътре, кратък живот на батерията.

Класическите двукорпусни лодки са оборудвани със здрав корпус, който е покрит с лек корпус по цялата си дължина. Основният баласт се намира между корпусите. Лодката има голяма надеждност, живот на батерията, голям вътрешен обем. Сред минусите са дългият процес на потапяне, големи размери, сложността на системите за пълнене на баластни танкове.

Модерните подходи към конструкцията на подводницата диктуват оптимални форми на корпуса. Еволюцията на формата е много тясно свързана с развитието на двигателните системи. Първоначално приоритет бяха лодките за надводно движение с възможност за краткосрочно потапяне за решаване на бойни задачи. Корпусът на тези подводници имаше класическа форма със заострен нос. Хидродинамичното съпротивление беше много високо, но тогава не играеше особена роля.

Модерните лодки имат много по-голяма автономност и скорост, така че инженерите трябва да я намалят - корпусът е направен под формата на капка. Това е оптималната форма за движение под вода.

Двигатели и батерии

В устройството на модерна подводница за движение има батерии, електродвигатели и дизел генератори. Едно зареждане на батерията често не е достатъчно. Максимумът, за който е достатъчен заряд, е до четири дни. При максимална скорост батерията на подводницата се разрежда за няколко часа. Презареждането се извършва от дизелов генератор. Лодката трябва да изплува, за да презареди батериите.

Използва се и при проектирането на дизелова подводницаанаеробни или независими от въздуха двигатели. Те не се нуждаят от въздух. Лодката може да не е изплувала.

Системи за гмуркане и изкачване

Подводницата също има тези системи. За да се гмурка, подводницата, за разлика от надводната лодка, трябва да има отрицателна плаваемост. Това се постига по два начина – чрез увеличаване на теглото или намаляване на денивелацията. За да се увеличи теглото в подводниците, има баластни резервоари, които се пълнят с вода или въздух.

За нормално изкачване или гмуркане лодките използват кърмови резервоари, както и носови или основни баластни резервоари. Те са необходими за пълнене с вода за гмуркане и за пълнене с въздух за изкачване. Когато лодката е под вода, резервоарите са пълни.

За бърз и прецизен контрол на дълбочината се използват резервоари с контрол на дълбочината. Разгледайте снимката на подводното устройство. Чрез промяна на обема на водата, промяната в дълбочината се контролира.

Вертикалните кормила се използват за контрол на посоката на лодката. Воланите могат да бъдат огромни в съвременните автомобили.

Системи за наблюдение

Една от първите подводници за малка дълбочина беше контролирана през прозорците. Освен това, с напредването на развитието, възникна въпросът за уверена навигация и контрол. За първи път перископ е използван за това през 1900 г. В бъдеще системите непрекъснато се надграждаха. Сега никой не използва перископи, а на тяхно място заеха хидроакустични активни и пасивни.сонари.

Лодка вътре

Вътре в подводницата има няколко отделения. Ако разгледаме как работи една подводница на примера на един от експонатите на изложбата "Из историята на руския подводен флот", тогава веднага в първото отделение можете да видите шест носови торпедни тръби, устройство за стрелба и резервно торпеда.

Второто отделение съдържа офицерски и командирски помещения, кабина за специалист по сонар и стая за радиоразузнаване.

Третото отделение е централният стълб. В това отделение има много различни инструменти и устройства за управление на движение, гмуркане, изкачване.

Четвъртият е гардероб за бригадири, камбуз, радио стая. В петото отделение има три дизелови двигателя с обем 1900 литра. С. всеки. Те работят, когато лодката е над водата. Следващото отделение съдържа три електрически мотора за подводно пътуване.

В седмия бяха монтирани торпедни апарати, огнестрелно устройство, места за персонал. Можете да видите как е подредена подводницата вътре. Снимката ще ви позволи да се запознаете с всички устройства и отделения.