Kaip veikia povandeninis laivas: aprašymas, charakteristikos ir veikimo principas

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Povandeniniai laivai – tai laivų klasė, galinti visiškai autonomiškai judėti ir atlikti kitus veiksmus po vandeniu ir jo paviršiuje. Tokie laivai gali gabenti ginklus, taip pat gali būti pritaikyti įvairioms specializuotoms operacijoms. Apsvarstykite, kaip veikia ir kaip veikia povandeninis laivas.

Istorijos faktai

Pati pirmoji informacija apie tokius plaukimo įrenginius datuojama 1190 m. Vienoje iš vokiečių legendų pagrindinis veikėjas iš odos pastatė kažką panašaus į povandeninį laivą ir sugebėjo ant jo pasislėpti nuo priešo laivų jūros dugne. Šis plaukimo įrenginys apačioje išbuvo 14 dienų. Oras buvo tiekiamas į vidų per vamzdelį, kurio antrasis galas buvo ant paviršiaus. Jokių detalių, brėžinių, informacijos apie tai, kaip įrengtas povandeninis laivas, neišsaugota.

Daugiau ar mažiau tikrus nardymo pagrindus Williamas Buenas išdėstė savo darbe 1578 m. Bouinas, remdamasis Archimedo įstatymu, pirmą kartą moksliškai pagrindžia metodusiškilimas į paviršių ir nardymas keičiant laivo plūdrumo charakteristikas, keičiant jo poslinkį. Remiantis šiais darbais, buvo galima pastatyti laivą, galintį skęsti ir plūduriuoti. Laivas negalėjo plaukti po vandeniu.

Be to, mokslo ir technologijų pažangos epochoje Sankt Peterburge inžinieriai slapta nustatė povandeninio laivo, skirto ginkluotosioms pajėgoms, principą. Jis buvo pastatytas pagal Jefimo Nikonovo projektus. Projektas buvo vykdomas 1718–1721 m. Tada buvo paleistas prototipas ir jam pavyko sėkmingai išlaikyti visus testus.

Po 50 metų JAV pastatė pirmąjį povandeninį laivą, kuris buvo naudojamas kovinėse operacijose. Dėklas buvo suformuotas kaip lęšis iš dviejų pusių, kurios buvo sujungtos flanšais ir odiniais įdėklais. Ant stogo buvo varinis pusrutulis su liuku. Laive buvo balasto skyrius, kuris buvo ištuštintas ir pripildytas siurbliu. Taip pat buvo avarinis švino balastas.

Dževetskio laivas tapo pirmuoju serijiniu povandeniniu laivu. Serija buvo 50 vienetų. Tada buvo patobulinta konstrukcija, o vietoj irklo pavaros iš pradžių atsirado pneumatinė, o vėliau elektrinė pavara. Šios konstrukcijos buvo pastatytos 1882–1888 m.

Pirmasis elektrinis povandeninis laivas buvo Claude'o Goubet'o sukurtas laivas. Prototipas buvo paleistas 1888 m., laivo tūris buvo 31 tona. Judėjimui buvo naudojamas 50 arklio galių elektros variklis. Maitinimas buvo tiekiamas iš 9 tonų akumuliatoriaus.

1900 m. prancūzų inžinieriai sukūrė pirmąją v altį su garu ir elektravariklis. Pirmasis buvo skirtas judėjimui virš vandens, antrasis - po juo. Dizainas buvo unikalus. Amerikietiškas laivas, panašus į prancūzų dizainą, buvo varomas benzininiu varikliu, kad plūduriuotų virš vandens paviršiaus.

Povandeninis įrenginys

Šiam klausimui reikėtų skirti ypatingą dėmesį. Pažiūrėkime, kaip veikia povandeninis laivas. Jį sudaro keli konstrukciniai elementai, kurie atlieka įvairias funkcijas. Apsvarstykite pagrindinius elementus.

Byla

Pagrindinė korpuso užduotis yra pilnai užtikrinti nuolatinę vidinę aplinką laivo mechanizmams ir jo įgulai nardymo metu. Taip pat korpusas turi būti toks, kad būtų pasiektas didžiausias galimas judėjimo po vandeniu greitis. Tai užtikrina lengvas korpusas.

Atvejų tipai

Povandeniniai laivai, kurių korpusas atlieka šias dvi užduotis, buvo vadinami vieno korpuso. Pagrindinis balasto bakas buvo korpuso viduje, todėl sumažėjo naudingasis tūris viduje ir reikėjo didžiausio sienos stiprumo. Tokios konstrukcijos v altis laimi pagal svorį, reikiamą variklio galią ir manevringumo charakteristikas.

Povandeniniai laivai su pusantro korpuso turi tvirtą korpusą, kurį iš dalies dengia lengvesnis. Čia buvo išnešta pagrindinio balasto cisterna. Jis yra tarp dviejų pastatų. Tarp privalumų – puikus manevringumas ir greitas nardymo greitis. Trūkumai – mažai vietos viduje, trumpas akumuliatoriaus veikimo laikas.

Klasikinės dvikorpusės v altys turi tvirtą korpusą, kurį per visą ilgį dengia lengvas korpusas. Pagrindinis balastas yra tarp korpusų. V altis pasižymi dideliu patikimumu, akumuliatoriaus veikimo laiku, dideliu vidiniu tūriu. Tarp minusų yra ilgas panardinimo procesas, didelis dydis, balasto cisternų užpildymo sistemų sudėtingumas.

Šiuolaikiniai povandeninių laivų statybos metodai diktuoja optimalias korpuso formas. Formos raida labai glaudžiai susijusi su variklių sistemų raida. Iš pradžių pirmenybė buvo teikiama v altims, skirtoms judėjimui ant paviršiaus, su galimybe trumpam panirti sprendžiant kovines misijas. Tų povandeninių laivų korpusas buvo klasikinės formos su smailia nosimi. Hidrodinaminis pasipriešinimas buvo labai didelis, bet tada jis nevaidino ypatingo vaidmens.

Šiuolaikinės v altys turi daug didesnę autonomiją ir greitį, todėl inžinieriai turi jį sumažinti – korpusas pagamintas lašo pavidalu. Tai optimali forma judėti po vandeniu.

Varikliai ir akumuliatoriai

Šiuolaikinio judėjimo povandeninio laivo įrenginyje yra akumuliatoriai, elektros varikliai ir dyzeliniai generatoriai. Vieno akumuliatoriaus įkrovimo dažnai neužtenka. Maksimalus įkrovimo užtenka iki keturių dienų. Maksimaliu greičiu povandeninio laivo baterija išsikrauna per kelias valandas. Įkrovimas atliekamas dyzeliniu generatoriumi. Kad būtų galima įkrauti baterijas, v altis turi pakilti į paviršių.

Taip pat naudojamas kuriant dyzelinį povandeninį laivąanaerobiniai arba nuo oro nepriklausomi varikliai. Jiems nereikia oro. V altis galėjo nepakilti į paviršių.

Nardymo ir pakilimo sistemos

Povandeninis laivas taip pat turi šias sistemas. Norint nardyti, povandeninis laivas, skirtingai nei paviršinis laivas, turi turėti neigiamą plūdrumą. Tai buvo pasiekta dviem būdais – didinant svorį arba sumažinant poslinkį. Norint padidinti povandeninių laivų svorį, yra balasto talpyklos, užpildytos vandeniu arba oru.

Normaliam pakilimui ar nardymui v altys naudoja laivagalio tankus, taip pat laivapriekio tankus arba pagrindinius balasto tankus. Jų reikia užpildyti vandeniu nardymo tikslais ir užpildyti oru kylant. Kai v altis yra po vandeniu, bakai yra pilni.

Norint greitai ir tiksliai valdyti gylį, naudojami bakai su gylio valdymu. Pažiūrėkite į povandeninio laivo įrenginio nuotrauką. Keičiant vandens tūrį, gylio pokytis kontroliuojamas.

Vertikalūs vairai naudojami v alties krypčiai valdyti. Šiuolaikiniuose automobiliuose vairai gali būti didžiuliai.

Stebėjimo sistemos

Vienas pirmųjų povandeninių laivų, skirtų nedideliam gyliui, buvo valdomas per langus. Be to, tobulėjant, iškilo patikimos navigacijos ir valdymo klausimas. Pirmą kartą periskopas tam buvo panaudotas 1900 m. Ateityje sistemos buvo nuolat atnaujinamos. Dabar periskopų niekas nenaudoja, o jų vietą užėmė hidroakustiniai aktyvieji ir pasyvieji.sonarai.

V altis viduje

Povandeninio laivo viduje yra keli skyriai. Jei pažiūrėtume, kaip veikia povandeninis laivas pagal vieno iš parodos „Iš Rusijos povandeninių laivų istorijos“eksponatų pavyzdį, tada iš karto pirmame skyriuje galite pamatyti šešis lanko torpedų vamzdžius, šaudymo įtaisą ir atsarginę dalį. torpedos.

Antrame skyriuje yra karininkų ir vadų patalpos, sonaro specialisto kabina ir radijo žvalgybos kambarys.

Trečias skyrius yra centrinis stulpas. Šiame skyriuje yra daug įvairių prietaisų ir prietaisų, skirtų valdyti judėjimą, nardymą, pakilimą.

Ketvirtasis – meistrų kabinetas, virtuvė, radijo kambarys. Penktajame skyriuje yra trys dyzeliniai varikliai, kurių tūris yra 1900 litrų. Su. kiekviena. Jie veikia, kai v altis yra virš vandens. Kitame skyriuje yra trys elektros varikliai, skirti kelionėms po vandeniu.

Septintajame buvo įrengti torpedų vamzdžiai, šaudymo įrenginys, personalo krantinės. Galite pamatyti, kaip povandeninis laivas yra išdėstytas viduje. Nuotrauka leis susipažinti su visais prietaisais ir skyreliais.