Как Работят Подводниците

{h1}

Подводниците са по същество контейнери, които съхраняват хора и въздух. Научете как тези забележителни плавателни съдове се гмуркат, повърхност и маневрират през океана.

Подводниците са невероятни части от технологията. Не толкова отдавна военноморска сила работеше изцяло над водата; с добавянето на s-ubmarine към стандартния морски арсенал, светът под повърхността се превръща и в поле за битка.

Галерия за изображения на подводници

Адаптациите и изобретенията, които позволяват на моряците не само да водят битка, но и да живеят с месеци или дори години под вода, са едни от най-ярките разработки във военната история.

В тази статия ще видите как подводница се гмурка и повърхността във водата, как се поддържа поддържането на живота, как подводницата получава своята сила, как подводница намира пътя си в дълбокия океан и как подводниците могат да бъдат спасени.

Гмуркане и сърфиране

Как работят подводниците: работят

-Подводница или кораб могат да плават, тъй като теглото на водата, което измества, е равно на теглото на кораба. Това изместване на водата създава възходяща сила, наречена плаваща сила и действа противоположно на гравитацията, което би издърпало кораба надолу. За разлика от кораб, подводница може да контролира плаваемостта си, като по този начин позволява да потъне и да се напласти на воля.

За да контролира плаваемостта си, подводницата разполага баластни танкове и спомагателни, или тапицерии, които могат да се редуват с вода или въздух (виж анимацията по-долу). Когато подводницата е на повърхността, баластните резервоари се пълнят с въздух и общата плътност на подводницата е по-малка от тази на околната вода. Докато подводницата се гмурка, баластните резервоари се заливат с вода и въздухът в баластните резервоари се обезвъздушава от подводницата, докато общата й плътност е по-голяма от околната вода и подводницата започне да потъва (отрицателна плаваемост). Захранването на сгъстен въздух се поддържа на подводницата във въздушни колби за поддържане на живота и за използване с баластните резервоари. В допълнение, подводницата има подвижни комплекти от къси "крила", наречени хидроплана върху кърмата (отзад), които помагат да се контролира ъгълът на гмуркането. Хидропланите са под ъгъл, така че водата се движи над кърмата, което принуждава кърмата нагоре; следователно подводницата е под ъгъл надолу.

Това съдържание не е съвместимо на това устройство.

Плавателност в подводница. Кликнете върху повърхността и потопяването

Плавателност в подводница. Кликнете върху повърхността и потопяването

бутони за наблюдение на плаваемост в действие.

За да поддържа нивото на подводницата на всяка зададена дълбочина, подводницата поддържа баланс на въздуха и водата в резервоарите, така че общата й плътност да е равна на заобикалящата вода (неутрална плаваемост). Когато подводницата достигне крейсерската си дълбочина, хидропланите се изравняват така, че подводницата да се движи ниво през водата. Водата също е принудена между резервоарите за носа и кърмата, за да поддържа нивото на под. Подводницата може да се насочва във водата, като използва опашния рул, за да завърти десния борд (вдясно) или пристанище (отляво), и хидропланите да контролират предния ъгъл на подводницата. В допълнение, някои подводници са оборудвани с прибиращо се устройство вторичен задвижващ двигател който може да се върти на 360 градуса.

Когато повърхностите на подводницата, сгъстен въздух тече от въздуха в колби за баласт и водата се изтласква от подводницата, докато общата й плътност е по-малка от околната вода (положителна плаваемост) и подводницата се издига. Хидропланите са под ъгъл, така че водата се движи нагоре над кърмата, което принуждава кърмата надолу; следователно подводницата е под ъгъл нагоре. При спешни случаи баластните резервоари могат бързо да се напълнят с въздух под високо налягане, за да изкарат подводницата много бързо.

Поддръжка на живота

Има три основни проблема на поддържането на живота в затворената среда на подводницата:

  • Поддържане на качеството на въздуха
  • Поддържане на захранване с прясна вода
  • Поддържане на температура

Поддържане на качеството на въздуха

Въздухът, който дишаме, се състои от значителни количества от четири газове:

  • Азот (78 процента)
  • Кислород (21 процента)
  • Аргон (0,94 процента)
  • Въглероден диоксид (0,04 процента)

Когато дишаме въздух, телата ни консумират кислорода и го превръщат във въглероден диоксид. Издишаният въздух съдържа около 4,5 процента въглероден диоксид. Телата ни не правят нищо с азот или аргон. Подводница е запечатан контейнер, който съдържа хора и ограничена доставка на въздух. Трябва да се случат три неща, за да се поддържа въздух в дишаща подводница:

  • Кислородът трябва да се попълва при консумацията му. Ако процентът кислород във въздуха падне твърде ниско, човек се задушава.
  • Въглеродният диоксид трябва да бъде отстранен от въздуха. С увеличаването на концентрацията на въглероден диоксид той се превръща в токсин.
  • Влагата, която издишваме в дъха си, трябва да бъде отстранена.

Кислородът се доставя или от резервоари под налягане, кислороден генератор (който може да образува кислород от електролизата на вода) или някакъв вид "кислороден съд", който отделя кислород чрез много гореща химическа реакция. (Може да си спомняте тези кутии поради техните проблеми на космическата станция MIR - вижте тази страница за подробности). Кислородът се освобождава непрекъснато от компютъризирана система, която усеща процента кислород във въздуха, или се отделя на партиди периодично през деня.

Въглеродният диоксид може да бъде отстранен от въздуха химически с помощта на сода вар (натриев хидроксид и калциев хидроксид) в устройства, наречени скрубери, Въглеродният диоксид се улавя в газираната вар чрез химическа реакция и се отстранява от въздуха. Други подобни реакции могат да постигнат същата цел.

Влагата може да се отстрани чрез обезвлажнител или с химикали. Това не позволява да се кондензира по стените и оборудването вътре в кораба.

В допълнение, други газове като въглероден оксид или водород, които се генерират от оборудване и цигарен дим, могат да бъдат отстранени чрез горелки. И накрая, филтрите се използват за отстраняване на частици, мръсотия и прах от въздуха.

Поддържане на захранване с прясна вода

Повечето подводници имат дестилационен апарат, който може да приема морска вода и да произвежда прясна вода. Дестилационната инсталация загрява морската вода до водна пара, която отстранява солите и след това охлажда водната пара в събирателен резервоар с прясна вода. Дестилационната инсталация на някои подводници може да произвежда 10 000 до 40 000 галона (38 000 - 150 000 литра) прясна вода на ден. Тази вода се използва главно за охлаждане на електронно оборудване (като компютри и навигационно оборудване) и за поддръжка на екипажа (например за пиене, готвене и лична хигиена).

Поддържане на температура

Температурата на океана около подводницата обикновено е 39 градуса по Фаренхайт (4 градуса по Целзий). Металът на подводницата води вътрешна топлина към заобикалящата вода. Така че подводниците трябва да бъдат електрически загрявани, за да поддържат комфортна температура за екипажа. Електрическата мощност на нагревателите идва от ядрения реактор, дизеловия двигател или батерии (аварийно).

Захранване

-Използване на ядрени подводници ядрени реактори, парни турбини и намаляване ge-aring за задвижване на основния витлов вал, който осигурява придвижването напред и назад във водата (електромотор задвижва същия вал при докинг или при спешни случаи).

Подводниците също се нуждаят от електрическа енергия, за да управляват оборудването на борда. За да доставят тази мощност, подводниците са оборудвани с дизелови двигатели, които изгарят гориво и / или ядрени реактори, които използват ядрено делене. Подводниците също имат батерии за захранване с електрическа енергия. Електрическото оборудване често се изчерпва от батериите и захранването от дизеловия двигател или ядрения реактор се използва за зареждане на батериите. В случай на спешност батериите може да са единственият източник на електрическа енергия за управление на подводницата.

Дизелова подводница е много добър пример за хибридно превозно средство. Повечето дизелови подводници имат два или повече дизелови двигателя. Дизеловите двигатели могат да работят с витла или могат да работят генератори, които презареждат много голяма група батерии. Или могат да работят в комбинация, единият двигател задвижва витла, а другият задвижва генератор. Подводът трябва да изплува на повърхността (или да се движи точно под повърхността с шнорхел), за да задейства дизеловите двигатели. След като батериите са напълно заредени, подводникът може да се насочи под вода. Батериите захранват електрически двигатели, задвижващи витлата. Работата на батерията е единственият начин, по който дизеловият подвод може всъщност да се потопи. Ограниченията на батерийната технология силно ограничават времето, през което дизеловият подводник може да остане под вода.

Поради тези ограничения на батериите беше установено, че ядрената енергия в подводница осигурява огромна полза. Ядрените генератори не се нуждаят от кислород, така че ядреният подводник може да остане под вода в продължение на седмици. Освен това, тъй като ядреното гориво издържа много по-дълго от дизеловото гориво (години), ядрената подводница не трябва да излиза на повърхността или в пристанище за зареждане и може да остане по-дълго в морето.

Ядрените подводници и самолетоносачите се захранват от ядрени реактори, които са почти идентични с реакторите, използвани в търговските електроцентрали. Реакторът произвежда топлина за генериране на пара за задвижване на парна турбина. Турбината в кораб задвижва директно витлата, както и електрическите генератори. Двете основни разлики между търговските реактори и реакторите в ядрените кораби са:

  • Реакторът в ядрен кораб е по-малък.
  • Реакторът в ядрен кораб използва високо обогатено гориво, за да му позволи да достави голямо количество енергия от по-малък реактор.

Вижте как работи ядрената енергия за подробности относно ядрената енергия и задвижващите системи.

навигация

Сонарна станция на борда на атомната подводница на ядрена мощност USS La Jolla

Сонарна станция на борда на атомната подводница на ядрена мощност USS La Jolla

-Леката не прониква много далеч в океана, така че подводниците трябва да навигират през водата на практика слепи. Подводниците обаче са оборудвани с навигационни карти и сложно навигационно оборудване. Когато е на повърхността, изтънчен глобална система за позициониране (GPS) точно определя географската ширина и дължина, но тази система не може да работи, когато подводницата е потопена. Под вода, подводницата използва инерционни системи за насочване (електрически, механични), които следят движението на кораба от фиксирана начална точка с помощта на жироскопи. Инерционните системи за насочване са с точност до 150 часа работа и трябва да бъдат пренастроени от други навигационни системи, зависими от повърхността (GPS, радио, радар, сателит). С тези системи на борда, подводница може да се навигира точно и да бъде на разстояние от сто метра от предвидения курс.

За да намери цел, подводница използва активна и пасивна SONAR (такаунд нavigation ари Ranging). Активен сонар излъчва импулси от звукови вълни, които пътуват през водата, отразяват се от целта и се връщат на кораба. Познавайки скоростта на звука във вода и времето за преминаване на звуковата вълна към целта и обратно, компютрите могат бързо да изчислят разстоянието между подводницата и целта. Китовете, делфините и прилепите използват една и съща техника за локализиране на плячка (ехолокация). Пасивен сонар включва слушане на звуци, генерирани от целта. Сонарните системи могат да се използват и за пренастройване на инерционните навигационни системи чрез идентифициране на известни характеристики на океанското дъно.

спасяване

DSRV закрепен към палубата на подводница

DSRV закрепен към палубата на подводница

-W-кокошка подводница слезе поради сблъсък с нещо (например друг кораб, стена на каньона или мина) или експлозия на борда, екипажът ще излъчи повикване за бедствие или ще пусне буй, който ще предава повикване за бедствие и подводницата местоположение. В зависимост от обстоятелствата на бедствието, ядрените реактори ще се изключат и подводницата може да работи само с батерия.

Ако случаят е такъв, тогава екипажът на подводницата има четири основни опасности пред тях: -

  • Наводнението на подводницата трябва да бъде ограничено и сведено до минимум.
  • Използването на кислород трябва да бъде сведено до минимум, така че наличното снабдяване с кислород да издържи достатъчно дълго за евентуални опити за спасяване.
  • Нивата на въглероден диоксид ще се повишат и могат да доведат до опасни, токсични ефекти.
  • Ако батериите свършат, отоплителните системи ще се провалят и температурата на подводницата ще падне.

-Опитите за спасяване от повърхността трябва да станат бързо, обикновено в рамките на 48 часа след произшествието. Опитите обикновено включват опит за спускане на някакъв тип спасително превозно средство, за да се отстрани екипажът, или да се прикачи някакъв тип устройство, което да вдигне подводницата от морското дъно. Спасителните превозни средства включват мини-подводници, наречени Спасителни превозни средства с дълбоко потапяне (DSRV) и гмуркащи камбани.

DSRV може да пътува независимо до свалената подводница, да закопчане на подводницата над люк (бягство багажник), създайте херметичен уплътнител, така че люкът да може да се отвори и да натоварите до 24 членове на екипажа. Гмуркащият звънец обикновено се спуска от поддържащ кораб до подводницата, където се извършва подобна операция.

-За да се вдигне подводницата, обикновено след изваждането на екипажа, понтоните могат да бъдат поставени около подводницата и надути, за да я изплуват на повърхността. Важни фактори за успеха на спасителната операция са дълбочината на свалената подводница, теренът на морското дъно, теченията в близост до свалената подводница, ъгъла на подводницата и морските и метеорологичните условия на повърхността.

За повече информация вижте връзките на следващата страница.

Обиколка с екскурзовод

За невероятен и задълбочен поглед върху ядрените подводници вижте книгата "Подводница: Екскурзовод в рамките на ядрен военен кораб" на Том Кланси.


Видео Добавка: АМЕЙЗ ТИЙМБИЛДИНГ - Морска Регата.




Изследване


Как Печелите Нобелова Награда?
Как Печелите Нобелова Награда?

Американската Армия Тества Бронежилетки За Жени Войници
Американската Армия Тества Бронежилетки За Жени Войници

Наука Новини


Снимки: Същества От Най-Дълбоките Дълбоководни Отвори
Снимки: Същества От Най-Дълбоките Дълбоководни Отвори

Поглъщането На Марихуана И Бисквитки На Toddler Може Да Стане По-Лошо
Поглъщането На Марихуана И Бисквитки На Toddler Може Да Стане По-Лошо

Безопасна Ли Е Марихуаната? По-Сложно Е, Отколкото Си Мислиш
Безопасна Ли Е Марихуаната? По-Сложно Е, Отколкото Си Мислиш

Множество На Млечния Път (Op-Ed)
Множество На Млечния Път (Op-Ed)

Русия На Зимните Олимпийски Игри: Решението За Забрана На Някои Спортисти Се Променя Отново
Русия На Зимните Олимпийски Игри: Решението За Забрана На Някои Спортисти Се Променя Отново


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2020 BG.WordsSideKick.com