Como funciona um submarino: descrição, características e princípio de funcionamento

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Submarinos são uma classe de navios que são capazes de se mover e realizar outras ações de forma totalmente autônoma debaixo d'água e em sua superfície. Tais embarcações são capazes de transportar armas e também podem ser adaptadas para várias operações especializadas. Considere como um submarino funciona e como ele funciona.

Fatos históricos

As primeiras informações sobre essas instalações de natação datam de 1190. Em uma das lendas alemãs, o personagem principal construiu algo como um submarino de couro e conseguiu se esconder dos navios inimigos no fundo do mar. Esta instalação de natação ficou no fundo por 14 dias. O ar era fornecido para dentro através de um tubo, cuja segunda extremidade estava na superfície. Nenhum detalhe, desenho, informação sobre como o submarino está organizado foi preservado.

Noções básicas mais ou menos reais de mergulho foram delineadas por William Buen em seu trabalho em 1578. Bouin com base na lei de Arquimedes pela primeira vez substancia cientificamente os métodosemergir e mergulhar alterando as características da flutuabilidade da embarcação, alterando seu deslocamento. Com base nessas obras, foi possível construir um navio capaz de afundar e flutuar. O navio não podia navegar debaixo d'água.

Além disso, na era do progresso científico e tecnológico, em São Petersburgo, os engenheiros estabeleceram secretamente o princípio de um submarino projetado para as forças armadas. Foi construído de acordo com os projetos de Yefim Nikonov. O projeto foi realizado de 1718 a 1721. Em seguida, o protótipo foi lançado e ele conseguiu passar com sucesso em todos os testes.

Após 50 anos, os Estados Unidos construíram o primeiro submarino, que foi usado em operações de combate. A caixa tinha a forma de uma lentilha de duas metades, que eram conectadas com flanges e inserções de couro. No telhado havia um hemisfério de cobre com uma escotilha. O barco tinha um compartimento de lastro, que era esvaziado e enchido com uma bomba. Houve também um lastro de chumbo de emergência.

O navio de Dzhevetsky tornou-se o primeiro submarino serial. A série foi de 50 peças. Em seguida, o design foi aprimorado e, em vez do acionamento a remo, apareceu primeiro um acionamento pneumático e depois elétrico. Estas estruturas foram construídas de 1882 a 1888.

O primeiro submarino elétrico foi um navio projetado por Claude Goubet. O protótipo foi lançado em 1888, o navio teve um deslocamento de 31 toneladas. Para movimentação, foi utilizado um motor elétrico com capacidade de 50 cavalos de potência. A energia era fornecida por uma bateria de 9 toneladas.

Em 1900, engenheiros franceses criaram o primeiro barco a vapor e elétricomotor. O primeiro foi destinado ao movimento acima da água, o segundo - sob ela. O design era único. A embarcação americana, semelhante ao projeto dos franceses, era movida por um motor a gasolina para flutuar acima da superfície da água.

Dispositivo submarino

Esta questão deve receber atenção especial. Vejamos como funciona um submarino. Consiste em vários elementos estruturais que executam uma variedade de funções. Considere os elementos principais.

Caso

A principal tarefa do casco é fornecer um ambiente interno constante para os mecanismos do navio e para sua tripulação durante o mergulho. Além disso, o casco deve ser tal que a velocidade máxima possível de movimento sob a água seja alcançada. Isso é garantido por um corpo leve.

Tipos de caso

Submarinos, onde o casco realiza essas duas tarefas, eram chamados de casco simples. O tanque de lastro principal estava localizado dentro do casco, o que reduzia o volume utilizável no interior e exigia resistência máxima da parede. Um barco deste projeto ganha em peso, na potência necessária do motor e nas características de manobrabilidade.

Submarinos com um casco e meio são equipados com um casco forte, que é parcialmente coberto por um mais leve. A cisterna do lastro principal foi trazida para fora daqui. Está localizado entre dois edifícios. Entre as vantagens - excelente manobrabilidade e velocidade de mergulho rápida. Contras - pouco espaço interno, bateria de curta duração.

Os barcos clássicos de casco duplo estão equipados com um casco robusto, que é coberto por um casco leve em todo o seu comprimento. O lastro principal está localizado entre os cascos. O barco tem grande confiabilidade, vida útil da bateria, grande volume interno. Entre as desvantagens estão o longo processo de imersão, tamanho grande, a complexidade dos sistemas de enchimento para tanques de lastro.

Abordagens modernas para a construção de submarinos ditam as formas ideais do casco. A evolução da forma está intimamente relacionada com o desenvolvimento dos sistemas de motores. Inicialmente, a prioridade eram os barcos para movimentação de superfície com possibilidade de imersão de curta duração para resolver missões de combate. O casco desses submarinos tinha uma forma clássica com um nariz pontudo. A resistência hidrodinâmica era muito alta, mas não desempenhava um papel especial.

Os barcos modernos têm muito mais autonomia e velocidade, então os engenheiros precisam reduzi-la - o casco é feito em forma de gota. Esta é a forma ideal para se mover debaixo d'água.

Motores e baterias

No dispositivo de um submarino moderno para movimentação, há baterias, motores elétricos e geradores a diesel. Uma carga de bateria geralmente não é suficiente. O máximo que uma carga é suficiente é de até quatro dias. Na velocidade máxima, a bateria de um submarino é descarregada em poucas horas. A recarga é realizada por um gerador a diesel. O barco tem que vir à tona para recarregar as baterias.

Também usado no projeto de um submarino a dieselmotores anaeróbicos ou independentes do ar. Eles não precisam de ar. O barco pode não ter emergido.

Sistemas de Mergulho e Subida

O submarino também possui esses sistemas. Para mergulhar, um submarino, ao contrário de um barco de superfície, deve ter flutuabilidade negativa. Isso foi alcançado de duas maneiras - aumentando o peso ou reduzindo o deslocamento. Para aumentar o peso dos submarinos, existem tanques de lastro que são preenchidos com água ou ar.

Para subidas ou mergulhos normais, os barcos usam tanques de popa, assim como tanques de proa ou tanques principais de lastro. Eles são necessários para encher com água para fins de mergulho e para encher com ar para subida. Quando o barco está submerso, os tanques estão cheios.

Para controlar a profundidade de forma rápida e precisa, são utilizados tanques com controle de profundidade. Dê uma olhada na foto do dispositivo submarino. Ao alterar o volume de água, a mudança de profundidade é controlada.

Lemes verticais são usados para controlar a direção do barco. Os volantes podem ser enormes em carros modernos.

Sistemas de vigilância

Um dos primeiros submarinos para profundidade rasa foi controlado pelas janelas. Além disso, à medida que o desenvolvimento avançava, surgiu a questão da navegação e controle confiantes. Pela primeira vez, um periscópio foi usado para isso em 1900. No futuro, os sistemas foram constantemente atualizados. Agora ninguém usa periscópios, e os ativos e passivos hidroacústicos tomaram seu lugar.sonares.

Barco dentro

Dentro do submarino tem vários compartimentos. Se observarmos como um submarino funciona no exemplo de uma das exposições da exposição "Da História da Frota Submarina Russa", imediatamente no primeiro compartimento você pode ver seis tubos de torpedo de proa, um dispositivo de disparo e peças sobressalentes torpedos.

O segundo compartimento contém os aposentos do oficial e do comandante, uma cabine de especialista em sonar e uma sala de reconhecimento de rádio.

O terceiro compartimento é o poste central. Neste compartimento, existem vários instrumentos e dispositivos para controlar o movimento, mergulho, subida.

A quarta é uma sala de oficiais para capatazes, uma cozinha, uma sala de rádio. No quinto compartimento há três motores a diesel com capacidade de 1900 litros. Com. cada. Eles funcionam quando o barco está acima da água. O compartimento seguinte contém três motores elétricos para viagens subaquáticas.

No sétimo, foram instalados tubos de torpedo, dispositivo de disparo, berços de pessoal. Você pode ver como o submarino está organizado por dentro. A foto permitirá que você conheça todos os dispositivos e compartimentos.