Pin
Send
Share
Send


الروسية الاعصارغواصة صاروخية من الفئة النووية

ا غواصة هي سفينة مائية متخصصة يمكنها أن تعمل تحت الماء في ضغوط عالية للغاية تتجاوز نطاق البقاء البشري بدون مساعدة. تُستخدم الغواصات ، التي تُستخدم لأول مرة على نطاق واسع في الحرب العالمية الأولى ، من قبل جميع القوات البحرية الرئيسية اليوم ، وخاصة البحرية الأمريكية والروسية والبريطانية. تستخدم الغواصات المدنية والغواصات في علوم البحار والمياه العذبة وللعمل في أعماق كبيرة للغاية بالنسبة للغواصين من البشر.

يُشار إلى الغواصات دائمًا باسم "القوارب" باستثناء بعض الوثائق الرسمية. المصطلح U-قارب يستخدم في بعض الأحيان للغواصات الألمانية باللغة الإنجليزية. هذا يأتي من الكلمة الألمانية للغواصة ، U-التمهيد، في حد ذاته اختصار ل Unterseeboot ("قارب البحر").

تشمل الغواصات واحدة من أكبر النطاقات في قدرات أي سفينة. وهي تتراوح بين سفن صغيرة مؤلفة من شخص واحد أو شخصين يمكنها فحص قاع البحر لبضع ساعات إلى درجة الإعصار الروسي ، والتي يمكن أن تظل مغمورة لمدة نصف عام وتحمل صواريخ نووية قادرة على تدمير مدن متعددة. هناك أيضًا غواصات متخصصة مثل غواصات الإنقاذ (مثل سيارة الإنقاذ العميقة (DSRV) أو الجاءزه- فئة) والغواصات الصغيرة التي تعمل بالطاقة البشرية من شخص واحد والمخصصة للمسابقات بين الجامعات. يعد جهاز الجرس جهازًا أقدم للاستخدام في التنقيب تحت الماء والإنقاذ والبناء والإنقاذ.

كانت كلمة "غواصة" في الأصل معنى صفة "تحت البحر". بعض الشركات التي تصنع معدات الغوص - ولكن ليس أجزاء للغواصات - تسمى أعمالها "هندسة الغواصات". "الغواصة" كحرف غاطسة تحمل اسمًا قصيرًا لـ "قارب الغواصة" والكتب الأقدم مثل Jules Verne's عشرون ألف فرسخ تحت البحر دائما استخدام هذا المصطلح.

ا فرجينياغواصة هجوم نووي (SSN) تابعة للبحرية الأمريكيةغواصة UC-1 الألمانية الحرب العالمية الأولىنموذج غواصة غونتر بريينز (U-47) ، وهي غواصة كهربائية تعمل بالديزل الألمانية من الحرب العالمية الثانية من النوع السابع

الغواصات المدنية والغواصات

الغواصات المدنية عادة ما تكون أصغر بكثير من الغواصات العسكرية. تعمل الغواصات السياحية بشكل رئيسي في مناطق المنتجعات الاستوائية أو غيرها من المناطق ذات المياه الصافية والرؤية الجيدة. بحلول عام 1996 كان هناك أكثر من 50 غواصة خاصة تعمل في جميع أنحاء العالم ، تخدم ما يقرب من مليوني مسافر في السنة. كان معظمهم ينقلون ما بين 25 و 50 راكبًا في كل مرة ، وأحيانًا يصنعون عشرة أو أكثر من الغوص في اليوم. في التصميم ، تستعير هذه الغواصات بشكل أساسي من الغواصات البحثية ، التي لها فتحات كبيرة للعرض وغالبًا ما تضع أنظمة ميكانيكية كبيرة خارج الهيكل للحفاظ على المساحة الداخلية. ومع ذلك ، حتى على متن الغواصات السياحية ، يمكن أن تكون المقاعد مكتظة إلى حد ما. هم أساسا بطارية تعمل بالطاقة وبطيئة جدا.

اعتبارا من يناير 2005 ، كانت أكبر غواصة سياحية في الاستخدام أتلانتس الرابع عشر مقرها خارج شاطئ ويكيكي. الاكبر اتلانتيسغواصة من الدرجة الأولى لأسطولها ، التي انطلقت في عام 1994 ، يمكن أن تحمل 64 راكباً وثلاثة أفراد (مرشدان وطيار) على عمق 150 قدمًا (50 مترًا) على عمق شواطئ جزيرة أواهو في هاواي. هناك ، يمكن للسياح مشاهدة عدد كبير من عينات المحيط التي تعيش حول الشعاب الاصطناعية.

في الاستخدام الشائع ، "الغواصة" تعني السفينة التي تعمل فوق وتحت السطح ، غير مربوطة. الأوعية تحت الماء ذات الحركة المحدودة ، والمقصود منها أن تبقى في مكان واحد خلال معظم استخدامها ، مثل تلك المستخدمة لأغراض الإنقاذ أو البحث أو الإنقاذ تسمى عادة "الغواصات". وعادة ما يتم نقل الغواصات إلى منطقة عملها بواسطة السفن السطحية أو الغواصات الكبيرة ولها مدى قصير جدا. تعمل العديد من الغواصات على "حبل" أو "سري" ، وتبقى متصلة بعطاء (غواصة أو سفينة سطحية أو منصة).

Bathyspheres هي الغواصات التي تفتقر إلى الدفع الذاتي وتستخدم للغطس العميق جدا. يتكون سلف الجرس ، جرس الغوص ، من حجرة ذات قاع مفتوح ، يتم إنزالها إلى الماء. Bathyscaphes هي غواصات ذاتية الحركة تعتمد على سفينة أم على السطح.

هناك تطور حديث إلى حد ما ، تستخدم الغواصات الصغيرة جدًا بدون طيار والتي تسمى "المركبات البحرية التي يتم تشغيلها عن بُعد" (MROVs) على نطاق واسع اليوم للعمل في المياه العميقة أو الخطرة للغاية بالنسبة للغواصين. على سبيل المثال ، تقوم المركبات التي يتم تشغيلها عن بُعد (ROVs) بإصلاح المنصات النفطية البحرية وإرفاق الكابلات بالسفن الغارقة لرفعها. يقوم كبل سميك يوفر القدرة والاتصالات بربط هذه المركبات التي يتم تشغيلها عن بُعد بمركز تحكم على متن سفينة. يشاهد المشغلون على متن السفينة صور الفيديو المرسلة من الروبوت وقد يتحكمون في مراوحها وذراعها. حطام RMS جبار تم استكشافها بواسطة هذه السيارة ، وكذلك بواسطة سفينة مأهولة.

قام أفراد من القطاع الخاص بتصميم وبناء وتشغيل غواصات للاستخدام الترفيهي. ومن الأمثلة على ذلك الغاطسة K-250 التي صممها جورج كيتريدج. إنها غواصة جافة لشخص واحد ، سعة 2.5 طن ، جهاز صراف آلي واحد ، مصنفة على عمق يصل إلى 250 قدمًا. قام كلاوس نوريجارد وبيتر مادسن من كوبنهاغن بالدنمارك ببناء غواصة أكبر تعمل بالكهرباء والديزل Kraka وتشغيلها في بحر البلطيق. Kraka يبلغ طوله 42 قدمًا ويزيل ستة أطنان هذه الغواصة ، التي تعتمد إلى حد كبير على المفاهيم العسكرية ، هي واحدة من عدد قليل جدا من الغواصات البحرية التي يتم بناؤها بشكل خاص. بنيت للمياه الساحلية ، Kraka تم تصنيفه لعمق الغوص الأقصى من 120 قدم.

الغواصات العسكرية

هناك غواصات عسكرية في العملية أكثر من الغواصات المدنية. الغواصات مفيدة عسكريا لأنها يصعب تحديد موقعها ويصعب تدميرها عند عمق الأرض. يتم تكريس قدر كبير من الاهتمام في تصميم الغواصة لجعلها تنتقل عبر المياه بصمت قدر الإمكان من أجل منع اكتشافها. يسافر الصوت تحت الماء بسهولة أكبر من الضوء. نظرًا لأن الذرات الموجودة في الماء أقرب إلى بعضها البعض من ذرات المادة الغازية ، فإن اهتزازات الصوت تنتقل بسهولة عبر الماء أكثر من الهواء ، مما يعني أن صوت الغواصة هو الميزة التي تسمح على الأرجح باكتشافها. تخفي بعض الغواصات صوتها بشكل جيد لدرجة أنها تخلق بالفعل منطقة صامتة في بيئتها ، والتي يمكن اكتشافها إذا كانت تمنع الأصوات المحيطة الأخرى. إذا ظلت الغواصة غير مكتشفة ، فستكون قادرة على الضرب من مسافة قريبة.

الغمر والملاحة

السيطرة على أسطح الغواصة

جميع السفن السطحية ، وكذلك الغواصات التي ظهرت على السطح ، في حالة ازدهار إيجابي ، وزنها أقل من الماء من حجمها. لكي تغمر السفينة هيدروليكيًا ، يجب أن تكتسب السفينة طفوًا سلبيًا ، إما زيادة وزنها أو تقليل إزاحة الماء. للتحكم في وزنها ، تم تجهيز الغواصات بخزانات الصابورة ، والتي يمكن أن تملأ إما بالماء الخارجي أو بالهواء المضغوط.

للغواصات العامة أو التسطيح ، تستخدم الغواصات الخزانات الأمامية والخلفية ، والتي تسمى خزانات الصابورة الرئيسية (MBTs) ، والتي يتم فتحها وتملأ تمامًا بالماء لغمره ، أو تملأه بالهواء المضغوط إلى السطح. في ظل الظروف المغمورة ، تظل MBTs دائمًا في حالة غمر ، مما يبسط تصميمها ؛ في العديد من الغواصات هذه الدبابات هي ببساطة جزء من الفضاء interhull. من أجل التحكم الدقيق والسريع في العمق ، تستخدم الغواصات خزانات أصغر للتحكم في العمق أو DCT ، وتسمى أيضًا "الخزانات الصلبة" نظرًا لقدرتها على تحمل الضغط العالي. يمكن التحكم في كمية المياه الموجودة في صهاريج التحكم في العمق إما لتعكس التغيرات في الظروف الخارجية أو تغيير عمق الغمر. يمكن وضع خزانات التحكم في العمق إما بالقرب من مركز ثقل الغواصة ، أو يمكن فصلها على طول جسم الغواصة لمنع التأثير على القطع.

عند غمرها ، يمكن أن يصل ضغط الماء في بدن الغواصة إلى 4 ميجا باسكال للغواصات الفولاذية وما يصل إلى 10 ميجا باسكال للغواصات التيتانيوم مثل كومسوموليت السوفيتي ، في حين يبقى الضغط داخلها كما هو. هذا الاختلاف يؤدي إلى ضغط الهيكل ، مما يقلل من النزوح. تزداد كثافة الماء لأن الملوحة والضغط أعلى ، لكن هذا لا يعوض عن ضغط الهيكل ، وبالتالي فإن الطفو يسقط بعمق. الغواصة المغمورة في حالة توازن غير مستقر ، لها ميل إما للسقوط إلى قاع المحيط أو أن تطفو على السطح. يتطلب الحفاظ على عمق ثابت التشغيل المستمر لأي من خزانات التحكم في العمق أو أسطح التحكم.1

الغواصات في حالة الطفو محايدة ليست مستقرة في جوهرها في تقليم. للحفاظ على القطع المرغوبة ، تستخدم الغواصات خزانات خاصة للأمام والخلف. يمكن للمضخات نقل المياه بين هذه الخزانات ، وتغيير توزيع الوزن وبالتالي خلق لحظة لقلب الباطن لأعلى أو لأسفل. يستخدم نظام مماثل في بعض الأحيان للحفاظ على الاستقرار.

شراع الغواصة النووية الفرنسية Casabianca. لاحظ طائرات الغوص ، والصواري المموهة ، المنظار ، صواري الحرب الإلكترونية ، الأبواب والنوافذ

التأثير الهيدروستاتي لخزانات الصابورة المتغيرة ليس هو الطريقة الوحيدة للتحكم في الغواصة تحت الماء. تتم المناورة الهيدروديناميكية بواسطة العديد من الأسطح ، والتي يمكن قلبها لإنشاء قوى هيدروديناميكية مقابلة عندما تتحرك غواصة بسرعة كافية. تخدم الطائرات المؤخرة ، التي تقع بالقرب من المروحة والموجهة عادةً أفقياً ، نفس الغرض الذي تستخدمه خزانات القطع ، التي تتحكم في القطع ، وتستخدم بشكل شائع ، بينما قد لا تكون أسطح التحكم الأخرى موجودة في العديد من الغواصات. تقع طائرات fairwater على الشراع و / أو طائرات القوس على الجسم الرئيسي ، وكلاهما أفقي أيضًا ، بالقرب من مركز الثقل ، وتستخدم للتحكم في العمق مع تأثير أقل على القطع.

عندما تؤدي الغواصة سطحًا للطوارئ ، يتم استخدام جميع أساليب العمق والقص في وقت واحد ، جنبًا إلى جنب مع دفع القارب لأعلى. إن عملية التسطيح هذه سريعة للغاية ، لذلك قد تقفز الأجزاء الفرعية من الماء جزئيًا ، ولكنها تلحق أضرارًا جسيمة ببعض أنظمة الغواصات ، خاصة الأنابيب.

تستخدم الغواصات الحديثة نظام توجيه بالقصور الذاتي للتنقل أثناء المغمورة ، لكن خطأ الانجراف يتراكم بشكل لا مفر منه بمرور الوقت. للتصدي لهذا ، سيتم استخدام نظام تحديد المواقع العالمي أحيانًا للحصول على موضع دقيق. يتم استخدام المنظار - أنبوب قابل للسحب مع موشور يسمح بعرض السطح - فقط في بعض الأحيان في الغواصات الحديثة ، لأن نطاق الرؤية قصير. ال فرجينياتحتوي الغواصات من فئة "الصواري الضوئية" بدلاً من نظرات الأنبوبة الضوئية التي تخترق الهيكل. يجب أن تظل هذه الصواري مرفوعة فوق السطح ، وتستخدم مجسات إلكترونية للضوء المرئي ، والأشعة تحت الحمراء ، والكشف عن مدى الليزر ، والمراقبة الكهرومغناطيسية.

الغواصة بدن

ال لوس أنجلوس غواصة هجوم الطبقة USS غرينفيل في حوض جاف ، تظهر بدن السيجار النموذجي

الغواصات الحديثة عادة ما تكون على شكل سيجار. يسمى هذا التصميم ، المرئي بالفعل على الغواصات المبكرة جدًا (انظر أدناه) "بدن الدمعة" ، وتم نقشه على شكل جثث الحيتان. فهو يقلل بشكل كبير من السحب الهيدروديناميكي على الغواصة عند الغمر ، ولكنه يقلل من إمكانيات حفظ البحر ويزيد من السحب أثناء ظهوره. منذ أن أجبرت القيود المفروضة على أنظمة الدفع للغواصات العسكرية المبكرة على العمل على السطح معظم الوقت ، كانت تصميمات بدنهم بمثابة حل وسط. بسبب السرعة البطيئة المغمورة لتلك القوارب - عادة أقل بكثير من 10 عقدة (18 كيلومتر في الساعة) - كان السحب المتزايد للسفر تحت الماء مقبولاً. في وقت متأخر فقط من الحرب العالمية الثانية - عندما سمحت التكنولوجيا بعمليات أسرع وأطول مغمورة والمراقبة المتزايدة من قبل طائرات العدو أجبرت الغواصات على البقاء مغمورة - لم تصبح تصميمات البدن تتشكل مرة أخرى لتقليل السحب والضوضاء. على الغواصات العسكرية الحديثة ، فإن البدن الخارجي مغطى بطبقة سميكة من المطاط الذي يمتص الصوت ، أو الطلاء اللاصق ، لجعل الغواصة أكثر هدوءًا.

يستوعب برج مرفوع أعلى الغواصة طول الصواري المنظار والإلكترونيات ، والتي يمكن أن تشمل الراديو والرادار والحرب الإلكترونية وأنظمة أخرى. في العديد من الفئات المبكرة للغواصات (انظر التاريخ) ، كانت غرفة التحكم ، أو "كون" ، موجودة داخل هذا البرج ، والذي كان يعرف باسم "برج كونينج". ومع ذلك ، منذ ذلك الوقت ، يقع "Conn" داخل بدن الغواصة ، ويطلق على البرج اليوم اسم "الشراع". يجب عدم الخلط بين "Conn" و "الجسر" ، وهو عبارة عن منصة صغيرة مفتوحة في أعلى الشراع المستخدم للرصد البصري أثناء التشغيل على السطح. قد يكون هناك أيضًا نظام أساسي إضافي مغلق أسفله مع نوافذ ومساحات للظروف الجوية السيئة.

بدن مزدوج

U-995 ، قارب ألماني من النوع السادس U للحرب العالمية الثانية ، يُظهر مزيجًا نموذجيًا من بدن خارجي غير مقاوم للماء يشبه السفينة مع بدن قوي ضخم أدناهA Type XXI U-Boat ، من أواخر الحرب العالمية الثانية ، مع بدن للضغط مغلق بالكامل تقريبًا داخل الهيكل الخفيف

جميع الغواصات الصغيرة الحديثة والغواصات ، وكذلك أقدمها ، لها هيكل واحد. غواصات كبيرة عموما أقسام بدن أو بدن خارج. يُطلق على هذا الهيكل الخارجي ، الذي يشكّل فعليًا شكل الغواصة ، الهيكل الخارجي أو الهيكل الخفيف ، حيث إنه لا يحتاج إلى الاحتفاظ بأي فرق ضغط. يوجد داخل الهيكل الخارجي بدن قوي ، أو بدن ضغط ، يتحمل ضغط البحر ويكون له ضغط جوي طبيعي بداخله.

في وقت مبكر من الحرب العالمية الأولى ، تم إدراك أن الشكل الأمثل لمقاومة الضغط يتعارض مع الشكل الأمثل للإبحار وتقليل مقاومة الماء ، وصعوبات البناء تزيد من تعقيد المشكلة. تم حل هذا إما عن طريق شكل حل وسط ، أو عن طريق استخدام هيكلين ؛ داخلي لعقد الضغط ، والخارجي للشكل الأمثل. حتى نهاية الحرب العالمية الثانية ، كان لمعظم الغواصات غطاء جزئي إضافي على السطح ، والقوس والمؤخرة ، مصنوع من المعدن الرقيق ، الذي غمرته المياه عندما غمرته المياه. ذهبت ألمانيا إلى أبعد من ذلك مع الطراز XXI ، السلف العام للغواصات الحديثة ، حيث كان هيكل الضغط محاطًا بالكامل داخل الهيكل الخفيف ، ولكن تم تحسينه للملاحة المغمورة ، على عكس التصميمات السابقة.

بعد الحرب العالمية الثانية ، تقترب الانقسام. لقد غير الاتحاد السوفيتي تصميماته ، مبنيًا على آخر التطورات الألمانية. تم بناء جميع الغواصات السوفيتية والروسية الثقيلة بعد الحرب العالمية الثانية مع هيكل بدن مزدوج. تحتفظ الغواصات الأمريكية ومعظم الغواصات الغربية بنهج وحيد. لا يزال لديهم أقسام بدن خفيفة في القوس والجزء الخلفي ، والتي تحتوي على صهاريج الصابورة الرئيسية وتوفر شكلًا محسنًا هندسيًا ، لكن قسم الهيكل الاسطواني الرئيسي به طبقة طلاء واحدة فقط.

على الرغم من أنه لم تعد هناك حاجة لأشكال مختلفة ، إلا أن مقاربة الهيكل المزدوج لا تزال تتمتع بعدد من المزايا. توجد أدوات التقوية والحلقات الطويلة بين الأجسام ، ويمكن أيضًا استخدام الهيكل الخفيف لتركيب معدات معينة لا تتطلب ضغطًا ثابتًا للتشغيل ، في حين أن ربطها مباشرة بجسم الضغط قد يسبب ضغطًا محليًا خطيرًا. توفر هذه الإجراءات مساحة كبيرة داخل هيكل الضغط ، وهو أثقل بكثير ويستغرق بناء وقت أطول من هيكل الهيكل الخفيف. في حالة تلف الغواصة ، يمكن أن يأخذ الهيكل الخفيف معظم الضرر ، مما لا يضر بسلامة القارب ، طالما أن الهيكل القوي غير سليم. يمكن أيضًا فصل هيكل الضوء صوتيًا عن بدن الضغط ، مما يقلل بدرجة كبيرة من الضوضاء الصادرة عن المعدات الداخلية ، أو يحسن الشبح أو يسمح باستخدام تخطيط داخلي أبسط وتثبيت المعدات.

الجانب السلبي الرئيسي للهيكل مزدوج الهيكل هو كمية أكبر بكثير من العمل اليدوي المطلوب لبنائه. كان الاتحاد السوفيتي قد طبق تقنية اللحام المطلوبة في وقت سابق وكان لديه عدد كافٍ من العمال المؤهلين الرخيصين ، لكن التكلفة العالية للعمل اليدوي في الولايات المتحدة جعلت منهج البدن الأحادي الأقل تكلفة هو الأفضل. هناك سبب آخر للبناء مزدوج الهيكل في الاتحاد السوفيتي كان العمل تحت المحيط المتجمد الشمالي ، حيث كان على الغواصات كسر الجليد الكثيف لإطلاق صواريخها ، والتي يمكن أن تلحق الضرر بالبدن. ومع ذلك ، يتم النظر في نهج مزدوج الهيكل اليوم للغواصات في المستقبل في الولايات المتحدة كوسيلة لتحسين سعة الحمولة ، والشبح والوصول التشغيلي.2

بدن الضغط

يتكون هيكل الضغط عمومًا من فولاذ سميك عالي القوة بهيكل معقد واحتياطي عالي القوة ، ويتم فصله بحاجز مانعة لتسرب الماء إلى عدة مقصورات. هناك أيضا أمثلة على أكثر من بدن في غواصة ، مثل الاعصار- الفئة ، التي بها هيكلان رئيسيان للضغط وثلاثة أجسام أصغر لغرفة التحكم ، طوربيدات وأدوات توجيه ، في حين يقع نظام إطلاق الصواريخ بين الهيكل الرئيسي.

لا يمكن زيادة عمق الغوص بسهولة. يؤدي جعل الهيكل أكثر سماكة إلى زيادة الوزن ويتطلب تقليل وزن المعدات الموجودة على متن السفينة ، مما يؤدي في النهاية إلى نقع الحمام. هذا أمر مكلف للغواصات البحثية المدنية ، لكن ليس غواصات عسكرية ، لذلك كان عمق الغوص دائمًا ملتزمًا بالتكنولوجيا الحالية.

كانت الغواصات التي تعود إلى حقبة الحرب العالمية الأولى مبنية على هياكل من الصلب الكربوني ، ولم تستطع غمرها على بعد أقل من 100 متر. خلال الحرب العالمية الثانية ، تم تقديم سبائك الصلب عالية القوة ، مما يسمح لأعماق الغوص التي تصل إلى 200 متر. لا يزال الصلب المخلوط عالي القوة هو المادة الرئيسية للغواصات اليوم ، حيث يبلغ الحد الأقصى للعمق 250-400 متر ، والذي لا يمكن تجاوزه في غواصة عسكرية دون التضحية بخصائص أخرى. لتجاوز هذا الحد ، تم بناء عدد قليل من الغواصات مع أجسام التيتانيوم. التيتانيوم قوي تقريبًا مثل الفولاذ ، لكنه أخف وزنًا ، كما أنه ليس مغناطيسيًا حديديًا ، وهو أمر مهم بالنسبة للخلسة. كان الاتحاد السوفيتي يفضل الغواصات التيتانيوم ، حيث طور السبائك المتخصصة عالية القوة وبنى صناعة قادرة على إنتاج التيتانيوم بتكلفة معقولة. لقد أنتجت عدة أنواع من غواصات التيتانيوم. تسمح خلائط التيتانيوم بزيادة كبيرة في العمق ، لكن يلزم إعادة تصميم الأنظمة الأخرى للتعامل معها ، لذا اقتصر عمق الاختبار على ألف متر بالنسبة إلى K-278 Komsomolets ، الغواصة العسكرية الأكثر عمقًا في الغوص. ل ألفاغواصة من الدرجة الأولى قد نجحت في العمل على ارتفاع 1300 متر ،3 على الرغم من أن التشغيل المستمر في مثل هذه الأعماق سيكون إجهادًا مفرطًا للعديد من أنظمة الغواصات. على الرغم من فوائدها ، أدت التكلفة العالية لبناء التيتانيوم إلى التخلي عن بناء غواصة التيتانيوم مع انتهاء الحرب الباردة.

مهمة بناء هيكل الضغط صعبة للغاية ، حيث يجب أن تصمد أمام قوة عدة ملايين من الأطنان. عندما يكون الهيكل مستديرًا تمامًا في المقطع العرضي ، يتم توزيع الضغط بالتساوي ، ويسبب ضغط الهيكل فقط. إذا لم يكن الشكل مثاليًا ، يكون الهيكل محنيًا ، مع توتر شديد لعدة نقاط. يتم مقاومة الانحرافات البسيطة التي لا مفر منها من خلال حلقات التقوية ، ولكن حتى الانحراف بوصة واحدة (25 ملم) عن الاستدارة ينتج عنه انخفاض بنسبة 30 بالمائة في الحمل الهيدروستاتي الأقصى وبالتالي عمق الغوص.4 يجب بناء الهيكل بدقة عالية جدًا. يجب أن تكون ملحومة جميع أجزاء بدن دون عيوب ، ويتم فحص جميع المفاصل عدة مرات باستخدام طرق مختلفة. هذا يساهم في التكلفة العالية جدا للغواصات الحديثة (على سبيل المثال ، كل فرجينياتكلف غواصة الهجوم من الطبقة 2.6 مليار دولار ، أي أكثر من 200000 دولار للطن الواحد من النزوح).

دفع

HMCS ويندسور، ا فيكتورياغواصة هنتر-قاتل ديزل-كلاس (SSK)نوع 212 غواصة مع دفع AIP من البحرية الألمانية في قفص الاتهام في HDW / كييل

أول غواصة مدفوعة ميكانيكيا كانت 1863 الفرنسية Plongeur، التي تستخدم الهواء المضغوط للدفع ، وكان يستخدم لأول مرة من قبل اللاهوائية من قبل الإسبان إكتينو الثاني في عام 1864. Ictineo "استخدم محرك خليط كيميائي يحتوي على مركب بيروكسيد لتوليد الحرارة للدفع بالبخار مع توفير الأكسجين للطاقم. لم يتم استخدام النظام مرة أخرى حتى عام 1940 عندما اختبرت البحرية الألمانية نظامًا يستخدم نفس المبادئ ، وهو التوربينات Walter ، في الغواصة V-80 التجريبية ، ثم في الغواصة البحرية U-791.

حتى ظهور الدفع البحري النووي ، استخدمت معظم الغواصات في القرن العشرين بطاريات لتشغيل محركات تحت الماء والبنزين (البنزين) أو الديزل على السطح وإعادة شحن البطاريات. استخدمت الغواصات المبكرة البنزين ، لكن هذا سرعان ما أفسح المجال للبارافين ، ثم الديزل ، بسبب انخفاض القابلية للاشتعال. أصبح الديزل والكهرباء وسيلة الدفع القياسية. كان محرك الديزل أو البنزين والمحرك الكهربائي ، مفصولين براثن ، في البداية على نفس العمود وقاد المروحة. سمح هذا للمحرك بقيادة المحرك الكهربائي كمولد لإعادة شحن البطاريات وأيضًا دفع الغواصة إذا لزم الأمر. سيتم فك القابض بين المحرك والمحرك عندما تغمر الغواصة بحيث يمكن استخدام المحرك لتحويل المروحة. يمكن أن يكون للمحرك أكثر من محرك واحد على عمود الإدارة - هذه سوف تقترن كهربائيا في سلسلة للسرعة البطيئة وبالتوازي مع السرعة العالية (المعروفة باسم "المجموعة لأسفل" و "المجموعة لأعلى" ، على التوالي).

تم تعديل المبدأ لبعض تصاميم الغواصات في ثلاثينيات القرن العشرين ، لا سيما التصميمات الخاصة بالغواصات البحرية الأمريكية والغواصات "U" البريطانية. لم يعد المحرك مرتبطًا بعمود محرك المحرك / المروحة ، ولكنه قاد مولدًا منفصلًا لقيادة المحركات على السطح أثناء إعادة شحن البطاريات. هذا الدفع بالديزل والكهرباء سمح بمزيد من المرونة. على سبيل المثال ، يمكن للغواصة أن تسير ببطء بينما كانت المحركات تعمل بكامل طاقتها لإعادة شحن البطاريات في أسرع وقت ممكن ، مما يقلل الوقت الذي تقضيه على السطح ، أو استخدام غصها. كان من الممكن بعد ذلك عزل محركات الديزل الصاخبة من بدن الضغط ، مما يجعل الغواصة أكثر هدوءًا.

تمت محاولة مصادر طاقة أخرى. تعمل التوربينات البخارية التي تعمل بالنفط على تشغيل غواصات الفئة "K" البريطانية التي بنيت خلال الحرب العالمية الأولى وفي السنوات التالية ، لكنها لم تكن ناجحة جدًا. تم اختيار هذا لمنحهم السرعة السطحية اللازمة لمواكبة أسطول المعركة البريطاني. حاولت الغواصات الألمانية من النوع XXI تطبيق بيروكسيد الهيدروجين لتوفير دفع طويل الأجل مستقل عن الهواء ، لكن تم تصنيعها في النهاية باستخدام بطاريات كبيرة جدًا بدلاً من ذلك.

في نهاية الحرب العالمية الثانية ، جرب البريطانيون والروس محركات بيروكسيد الهيدروجين / الكيروسين (البارافين) التي يمكن استخدامها فوق سطح الأرض وتحته. لم تكن النتائج مشجعة بما يكفي لتبني هذه التقنية في ذلك الوقت ، وعلى الرغم من أن الروس نشروا فئة من الغواصات مع هذا النوع من المحركات (التي أطلق عليها حلف شمال الأطلسي اسم كيبيك) ، فقد اعتبروها غير ناجحة. اليوم تستخدم العديد من القوات البحرية ، ولا سيما السويد ، قوارب دفع مستقلة عن الهواء والتي تحل محل الأكسجين السائل لبيروكسيد الهيدروجين. من التطورات الحديثة في مجال الدفع المستقل عن طريق الهواء استخدام خلايا وقود الهيدروجين ، التي تم تطبيقها لأول مرة في سلسلة على الغواصة الألمانية نوع 212 ، مع تسع 34 كيلووات أو خليتين 120 كيلووات.

تم إحياء الطاقة البخارية في الخمسينيات مع ظهور التوربينات البخارية التي تعمل بالطاقة النووية والتي تقود مولدًا. عن طريق إزالة متطلبات الأكسجين الجوي ، يمكن أن تظل هذه الغواصات مغمورة بالمياه إلى أجل غير مسمى (يتم إعادة تدوير الهواء ويتم تقطير المياه العذبة من مياه البحر). تحتوي هذه السفن دائمًا على بطارية صغيرة ومحرك ديزل وتركيب مولد للاستخدام في حالات الطوارئ إذا كان لا بد من إيقاف تشغيل المفاعلات.

تُستخدم الطاقة النووية الآن في جميع الغواصات الكبيرة ، ولكن نظرًا لارتفاع تكلفة المفاعلات النووية وحجمها الكبير ، لا تزال الغواصات الأصغر تستخدم الدفع بالديزل والكهرباء. تعتمد نسبة الغواصات الأكبر إلى الأصغر على الاحتياجات الاستراتيجية ؛ على سبيل المثال ، تعمل البحرية الأمريكية على غواصات نووية فقط ، وهو ما يفسر عادةً الحاجة إلى عمليات خارجية. يعتمد المشغلون الرئيسيون الآخرون على مزيج من الغواصات النووية لأغراض استراتيجية وغواصات تعمل بالديزل والكهرباء لتلبية الاحتياجات الدفاعية. لا تحتوي معظم الأساطيل على غواصات نووية على الإطلاق ، بسبب محدودية توفر الطاقة النووية وتكنولوجيا الغواصات. تعتمد الغواصات التجارية عادة على البطاريات فقط ، حيث لا يُتوقع أن تعمل بشكل مستقل عن السفينة الأم.

قرب نهاية القرن العشرين ، بعض الغواصات ، مثل البريطانية مقدمة-class ، بدأ تزويده بدوافع المضخة النفاثة بدلاً من المراوح. على الرغم من أنها أثقل وأغلى وأقل كفاءة من المروحة ، إلا أنها أكثر هدوءًا بشكل كبير ، مما يوفر ميزة تكتيكية مهمة.

نظام الدفع المحتمل للغواصات هو محرك المغنطيسية الديناميكية ، أو "محرك كاتربيلر" ، الذي لا يحتوي على أجزاء متحركة. وقد شاع في إصدار الفيلم مطاردة أكتوبر الأحمر، كتبه توم كلانسي ، والذي صوره على أنه نظام صامت تقريبًا (في الكتاب ، استخدم أحد أشكال الدفع بدلاً من MHD). على الرغم من أنه تم بناء بعض السفن السطحية التجريبية باستخدام نظام الدفع ، إلا أن السرعات لم تكن عالية كما هو متوقع. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الضوضاء الناتجة عن الفقاعات ، وإعدادات الطاقة العالية التي سيحتاج إليها مفاعل الغواصة ، تعني أنه من غير المرجح أن يتم أخذها في الاعتبار لأي غرض عسكري.

طاقم

باستخدام الطاقة النووية ، يمكن أن تظل الغواصات مغمورة لعدة أشهر في كل مرة. غواصات الديزل يجب أن تطفو على السطح بشكل دوري أو اشنركل لإعادة شحن بطارياتها. معظم الغواصات العسكرية الحديثة قادرة على توليد الأكسجين لطاقمها عن طريق التحليل الكهربائي للماء. تشمل معدات التحكم في الغلاف الجوي CO2 جهاز الغسيل ، والذي يستخدم المحفز لإزالة الغاز من الهواء ونشره في النفايات التي يتم ضخها في البحر. آلة تستخدم محفزًا لتحويل أول أكسيد الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون (يتم إزالته بواسطة CO2 الغسيل) والسندات الهيدروجين المنتجة من بطارية تخزين السفينة مع الأكسجين في الغلاف الجوي لإنتاج المياه ، كما وجدت استخدامه. يقوم نظام مراقبة الغلاف الجوي بأخذ عينات من الهواء من مناطق مختلفة من السفينة من أجل المبردات النيتروجين والأكسجين والهيدروجين و R12 و R114 وثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون وغيرها. تتم إزالة الغازات السامة ، ويتم تجديد الأكسجين باستخدام بنك الأكسجين الموجود في خزان الصابورة الرئيسي. تحتوي بعض الغواصات الأثقل على محطتين تنزف فيهما الأكسجين (إلى الأمام والخلف). يتم الاحتفاظ في بعض الأحيان بالأكسجين الموجود في الهواء أقل بقليل من تركيز الغلاف الجوي لتقليل خطر الحريق.

يتم إنتاج المياه العذبة إما عن طريق المبخر أو وحدة التناضح العكسي. يتم استخدامه للاستحمام ، والمصارف ، والطبخ والتنظيف. يتم استخدام مياه البحر لغسل المراحيض ، ويتم تخزين "الماء الأسود" الناتج في خزان صحي حتى يتم نفخه في الهواء باستخدام هواء مضغوط أو ضخه من الخارج باستخدام مضخة صحية خاصة. من الصعب تشغيل طريقة نفخ الأدوات الصحية ، وفقد القارب الألماني نوع VIIC U-1206 بسبب الإصابات بسبب خطأ في المرحاض. يتم تخزين المياه من الدش والمصارف بشكل منفصل في خزانات "المياه الرمادية" ، التي يتم ضخها في الخارج باستخدام مضخة التصريف.

عادة ما يتم التخلص من القمامة على الغواصات الكبيرة الحديثة باستخدام أنبوب يسمى وحدة التخلص من النفايات (TDU) ، حيث يتم ضغطها في علبة فولاذية مجلفنة. في أسفل TDU يوجد صمام كروي كبير. يتم وضع قابس جليدي أعلى صمام الكرة لحمايته ، العلب الموجودة في قابس الثلج. تم إغلاق باب المقعد العلوي ، وغمرت المياه TDU وتعادل مع ضغط البحر ، يتم فتح صمام الكرة وتسقط العلب إلى قاع المحيط بمساعدة من أوزان الحديد الخردة داخل العلب.

غواصة نووية نموذجية لديها طاقم من أكثر من 120. القوارب غير النووية وعادة ما يكون أقل من نصف العدد. يمكن أن تكون الظروف في الغواصة صعبة لأن أعضاء الطاقم يجب أن يعملوا بمعزل لفترات طويلة من الزمن ، دون الاتصال بأسرهم. تحافظ الغواصات عادةً على صمت الراديو لتجنب اكتشافه. تشغيل غواصة أمر خطير ، حتى في وقت السلم ، وفقدت العديد من الغواصات في الحوادث.

النساء على الغواصات

في عام 1995 أصبحت البحرية الملكية النرويجية أول البحرية في العالم لتعيين قبطان الإناث. في عام 1998 ، أصبحت البحرية الأسترالية الملكية (RAN) ثاني دولة تسمح للنساء بالعمل في غواصات قتالية. اتبعت كندا وإسبانيا السماح للنساء بالعمل في غواصات عسكرية. الأسباب المعتادة لمنع النساء اللائي يتم إعطاؤهن هي الافتقار إلى الخصوصية و "الإرساء الساخن" أو "الأرفف الساخنة" ، وهي ممارسة شائعة في الغواصات حيث يتقاسم ثلاثة بحارة اثنين من الأدراج على أساس دوري لتوفير المساحة. لا تسمح البحرية الأمريكية ، التي تسمح للنساء بالعمل في كل سفينة أخرى تقريبًا في الأسطول ، إلا بثلاثة استثناءات للنساء اللائي كن على متن غواصات عسكرية: (1) فنيات مدنيات لبضعة أيام على الأكثر ؛ (2) نساء من السفن المتوسطة في ليلة وضحاها خلال التدريب الصيفي لكل من البحرية ROTC والأكاديمية البحرية ؛ (3) أفراد الأسرة لرحلات بحرية يوم واحد. وتقول البحرية الأمريكية إنها ستكلف 300000 دولار لكل طابق للسماح للنساء بالعمل في غواصات مقابل 4000 دولار لكل طابق للسماح للنساء بالعمل في حاملات الطائرات. ومع ذلك ، يعتمد هذا الحساب على افتراض الفصل شبه الطاقم للطاقم ، وربما إلى حد إعادة التصميم الهيكلي للسفينة.5

أنواع الغواصات العسكرية

تنقسم الغواصات العسكرية بشكل عام إلى غواصات هجومية ، مصممة للعمل ضد سفن العدو - بما في ذلك الغواصات الأخرى - في دور قاتل الصياد ، أو الغواصات الاستراتيجية للصواريخ البالستية ، المصممة لشن هجمات على أهداف برية من موقع خلسة ، أيضًا المعروفة باسم "مواليد" في البحرية الأمريكية أو "المفجرين" في البحرية الملكية. يشير الفصل بين هذه الفئات إلى الدور بدلاً من البناء ، والغواصات المصممة لتدمير أساطيل العدو من مسافات طويلة بصواريخ نووية متعددة تشبه قوارب الصواريخ البالستية في الحجم والأسلحة وغيرها من المنشآت.

كل غواصة إستراتيجية معروفة تحمل غواصات صاروخية (SSBN) تعمل اليوم تعمل بالطاقة النووية. فيما يتعلق بالأسلحة النووية التكتيكية ، يشاع على نطاق واسع أن إسرائيل اختبرت صواريخ كروز قادرة على تصنيع الأسلحة النووية من صاروخين ألمانيين دولفين- غواصات من طراز مايو 2000 ؛ إذا كان الأمر كذلك ، فمن المحتمل أن تكون جاهزة للعمل اليوم.

غواصات الهجوم الأمريكي لم تعد تحمل صواريخ كروز توماهوك ذات الرؤوس النووية نتيجة لاتفاقيات الحد من الأسلحة النووية. بعض كبار السن ، رمح ثلاثي الشعبيتم تحويل غواصات الصواريخ الباليستية من نوع "صواريخ توماهوك" الموجهة بصور متعددة ، وبالتالي إعادة تصميمها كغواصات صاروخية موجهة. يمتلك الاتحاد الروسي أيضًا العديد من الغواصات التي تعمل بالطاقة النووية والقادرة على إطلاق صواريخ كروز SS-N-19 المضادة للسفن. قوات حلف شمال الأطلسي تعيين هذه الحرفية كما غواصات SSGN كذلك.

يمكن تقسيم غواصات الهجوم إلى نوعين عامين: نووي (ما تسميه الولايات المتحدة غواصة هجوم سريع ؛ SSN) أو ديزل-كهربائي (SS). الغواصات التي تعمل بالطاقة النووية هي أسرع وأكبر ، ولديها قوة نيران أطول وتحمل للمهمة أكثر من الديزل والكهرباء. اعتمادًا على المهمة الشاملة للغواصة ، تكون الغواصة التي تعمل بالديزل والكهرباء مناسبة في بعض الأحيان للمياه الضحلة أو العمليات الساحلية. لسد الفجوة بين التصميمين المختلفين للغاية ، بدأت العديد من الأساطيل في تطوير قوارب دفع مستقلة عن الهواء ، والتي تستخدم مثل الغواصات التي تعمل بالديزل والكهرباء مع فترة غطس موسعة.

س المختلفة

Pin
Send
Share
Send