Jak ponorka funguje: popis, vlastnosti a princip činnosti

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Ponorky jsou třídou lodí, které jsou schopny se pod vodou a na jejím povrchu zcela autonomně pohybovat a provádět další akce. Taková plavidla jsou schopna nést zbraně a mohou být také přizpůsobena pro různé specializované operace. Zvažte, jak funguje ponorka a jak funguje.

Historická fakta

Úplně první informace o takových plaveckých zařízeních pocházejí z roku 1190. V jedné z německých legend si hlavní hrdina postavil z kůže něco jako ponorku a dokázal se na ní ukrýt před nepřátelskými loděmi na mořském dně. Toto plavecké zařízení zůstalo na dně 14 dní. Vzduch byl dovnitř přiváděn trubicí, jejíž druhý konec byl na povrchu. Žádné detaily, nákresy, informace o uspořádání ponorky se nedochovaly.

Víceméně skutečné základy přístrojového potápění nastínil William Buen ve své práci v roce 1578. Bouin na základě Archimedova zákona poprvé vědecky zdůvodňuje metodyvynořování a potápění změnou charakteristiky vztlaku plavidla, změnou jeho výtlaku. Na základě těchto prací bylo možné postavit loď schopnou se potopit a plout. Loď nemohla plout pod vodou.

V éře vědeckého a technologického pokroku inženýři v Petrohradě tajně stanovili princip ponorky určené pro ozbrojené síly. Byl postaven podle návrhů Jefima Nikonova. Projekt probíhal v letech 1718 až 1721. Poté byl prototyp spuštěn a on byl schopen úspěšně projít všemi testy.

Po 50 letech Spojené státy postavily první ponorku, která byla použita v bojových operacích. Pouzdro mělo tvar čočky ze dvou polovin, které byly spojeny přírubami a koženými vložkami. Na střeše byla měděná polokoule s poklopem. Člun měl balastní oddíl, který se vyprazdňoval a plnil čerpadlem. Byl tam také nouzový olověný balast.

Dževetského loď se stala první sériovou ponorkou. Série měla 50 kusů. Poté došlo k vylepšení konstrukce a místo pohonu vesla se objevil nejprve pohon pneumatický a poté elektrický. Tyto stavby byly postaveny v letech 1882 až 1888.

První elektrická ponorka byla loď navržená Claudem Goubetem. Prototyp byl spuštěn na vodu v roce 1888, loď měla výtlak 31 tun. K pohybu byl použit elektromotor o výkonu 50 koní. Energie byla dodávána z 9tunové baterie.

V roce 1900 francouzští inženýři vytvořili první parní a elektrický člunmotor. První byl určen pro pohyb nad vodou, druhý - pod ní. Design byl jedinečný. Americké plavidlo, podobné návrhu francouzského, bylo poháněno benzínovým motorem, aby se vznášelo nad hladinou vody.

Podmořské zařízení

Tomuto problému je třeba věnovat zvláštní pozornost. Podívejme se, jak funguje ponorka. Skládá se z několika konstrukčních prvků, které plní různé funkce. Zvažte hlavní prvky.

Případ

Hlavním úkolem trupu je plně zajistit konstantní vnitřní prostředí pro lodní mechanismy a pro její posádku během ponoru. Také trup musí být takový, aby bylo dosaženo maximální možné rychlosti pohybu pod vodou. To je zajištěno lehkým tělem.

Typy případů

Ponorky, kde trup plní tyto dva úkoly, se nazývaly single-trup. Hlavní balastní nádrž byla umístěna uvnitř trupu, což zmenšovalo využitelný objem uvnitř a vyžadovalo maximální pevnost stěny. Loď této konstrukce vítězí ve váze, v požadovaném výkonu motoru a v manévrovacích vlastnostech.

Ponorky s jedním a půl trupem jsou vybaveny pevným trupem, který je částečně zakrytý lehčím. Sem byla vyvedena cisterna hlavního balastu. Nachází se mezi dvěma budovami. Mezi výhody - vynikající manévrovatelnost a vysoká rychlost potápění. Nevýhody – málo místa uvnitř, krátká výdrž baterie.

Klasické dvoutrupé čluny jsou vybaveny pevným trupem, který je po celé délce krytý lehkým trupem. Hlavní zátěž se nachází mezi trupy. Loď má velkou spolehlivost, výdrž baterie, velký vnitřní objem. Mezi mínusy patří dlouhý proces ponoření, velká velikost, složitost systémů plnění balastních nádrží.

Moderní přístupy ke konstrukci ponorek diktují optimální tvary trupu. Vývoj formy velmi úzce souvisí s vývojem motorových systémů. Zpočátku byly prioritou čluny pro pohyb na hladině s možností krátkodobého ponoření k řešení bojových úkolů. Trup těchto ponorek měl klasický tvar se špičatým nosem. Hydrodynamický odpor byl velmi vysoký, ale pak nehrál zvláštní roli.

Moderní lodě mají mnohem větší autonomii a rychlost, takže ji inženýři musí snížit - trup je vyroben ve formě kapky. Toto je optimální tvar pro pohyb pod vodou.

Motory a baterie

V zařízení moderní ponorky pro pohyb jsou baterie, elektromotory a dieselové generátory. Jedno nabití baterie často nestačí. Maximum, na které nabití stačí, jsou až čtyři dny. Při maximální rychlosti se baterie ponorky vybije za několik hodin. Dobíjení se provádí dieselagregátem. Člun se musí vynořit, aby se dobily baterie.

Používá se také při konstrukci dieselové ponorkyanaerobní nebo na vzduchu nezávislé motory. Nepotřebují vzduch. Loď se možná nevynořila.

Potápěčské a výstupové systémy

Ponorka má také tyto systémy. Aby se ponorka mohla ponořit, na rozdíl od hladinové lodi musí mít záporný vztlak. Toho bylo dosaženo dvěma způsoby – zvýšením hmotnosti nebo snížením zdvihového objemu. Pro zvýšení hmotnosti ponorek jsou balastní nádrže naplněné vodou nebo vzduchem.

Pro normální výstup nebo ponor používají lodě záďové nádrže, stejně jako příďové nádrže nebo hlavní balastní nádrže. Jsou potřeba k plnění vodou pro účely potápění a k plnění vzduchem pro výstup. Když je loď pod vodou, nádrže jsou plné.

K rychlé a přesné kontrole hloubky se používají nádrže s kontrolou hloubky. Podívejte se na fotografii ponorkového zařízení. Změnou objemu vody je řízena změna hloubky.

Svislá kormidla se používají k ovládání směru lodi. Volanty mohou být na moderních autech obrovské.

Systémy dohledu

Jedna z prvních ponorek pro malou hloubku byla ovládána okny. Dále, jak vývoj postupoval, vyvstala otázka spolehlivé navigace a ovládání. Poprvé k tomu byl v roce 1900 použit periskop. V budoucnu byly systémy neustále upgradovány. Nyní periskopy nikdo nepoužívá a jejich místo zaujaly hydroakustické aktivní a pasivní.sonary.

Loď uvnitř

Uvnitř ponorky je několik přihrádek. Podíváme-li se na to, jak ponorka funguje na příkladu jednoho z exponátů výstavy „Z historie ruské ponorkové flotily“, pak hned v prvním oddělení můžete vidět šest příďových torpédometů, odpalovací zařízení a náhradní torpéda.

Druhé oddělení obsahuje ubikaci důstojníka a velitele, kabinu specialisty na sonar a místnost rádiového průzkumu.

Třetí oddíl je centrální sloupek. V tomto oddělení je mnoho různých nástrojů a zařízení pro ovládání pohybu, potápění, výstupu.

Čtvrtá je ubikace pro mistry, lodní kuchyně, rozhlasová místnost. V pátém prostoru jsou tři vznětové motory o objemu 1900 litrů. S. každý. Fungují, když je loď nad vodou. Další oddíl obsahuje tři elektromotory pro podvodní cestování.

V sedmém byly instalovány torpédomety, odpalovací zařízení a stání pro personál. Můžete vidět, jak je ponorka uspořádána uvnitř. Fotografie vám umožní seznámit se se všemi zařízeními a přihrádkami.