Ako funguje ponorka: popis, charakteristiky a princíp činnosti

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Ponorky sú triedou lodí, ktoré sa pod vodou a na jej hladine dokážu pohybovať a vykonávať ďalšie činnosti úplne autonómne. Takéto plavidlá sú schopné niesť zbrane a môžu byť prispôsobené aj na rôzne špecializované operácie. Zvážte, ako funguje ponorka a ako funguje.

Historické fakty

Vôbec prvé informácie o takýchto kúpaliskách pochádzajú z roku 1190. V jednej z nemeckých legiend si hlavná postava postavila z kože niečo ako ponorku a dokázala sa na nej ukryť pred nepriateľskými loďami na morskom dne. Toto kúpalisko zostalo na dne 14 dní. Vzduch bol privádzaný dovnútra trubicou, ktorej druhý koniec bol na povrchu. Nezachovali sa žiadne detaily, nákresy, informácie o usporiadaní ponorky.

Viac-menej skutočné základy potápania načrtol William Buen vo svojej práci v roku 1578. Bouin na základe Archimedovho zákona prvýkrát vedecky zdôvodňuje metódyvynorenie na hladinu a potápanie zmenou charakteristík vztlaku plavidla, zmenou jeho výtlaku. Na základe týchto prác bolo možné postaviť loď schopnú sa potopiť a plávať. Loď nemohla plávať pod vodou.

V ére vedeckého a technologického pokroku inžinieri v Petrohrade tajne stanovili princíp ponorky určenej pre ozbrojené sily. Bol postavený podľa návrhov Jefima Nikonova. Projekt sa realizoval v rokoch 1718 až 1721. Potom bol prototyp spustený a on úspešne prešiel všetkými testami.

Po 50 rokoch postavili Spojené štáty americké prvú ponorku, ktorá sa používala v bojových operáciách. Puzdro bolo tvarované ako šošovka z dvoch polovíc, ktoré boli spojené prírubami a koženými vložkami. Na streche bola medená polguľa s poklopom. Čln mal balastný priestor, ktorý sa vyprázdňoval a plnil čerpadlom. Bol tam aj núdzový olovený balast.

Dževetského loď sa stala prvou sériovou ponorkou. Séria mala 50 kusov. Potom sa dizajn zlepšil a namiesto pohonu vesla sa objavil najskôr pneumatický a potom elektrický pohon. Tieto stavby boli postavené v rokoch 1882 až 1888.

Prvou elektrickou ponorkou bola loď navrhnutá Claudom Goubetom. Prototyp bol spustený na vodu v roku 1888, loď mala výtlak 31 ton. Na pohyb bol použitý elektromotor s výkonom 50 koní. Energiu dodávala 9-tonová batéria.

V roku 1900 francúzski inžinieri vytvorili prvú loď s parou a elektrinoumotora. Prvý bol určený na pohyb nad vodou, druhý - pod ňou. Dizajn bol jedinečný. Americké plavidlo, podobné dizajnu Francúzov, bolo poháňané benzínovým motorom, aby sa vznášalo nad hladinou vody.

Ponorkové zariadenie

Tejto problematike by sa mala venovať osobitná pozornosť. Pozrime sa, ako funguje ponorka. Skladá sa z niekoľkých konštrukčných prvkov, ktoré plnia rôzne funkcie. Zvážte hlavné prvky.

Prípad

Hlavnou úlohou trupu je plne zabezpečiť konštantné vnútorné prostredie pre mechanizmy lode a pre jej posádku počas ponoru. Taktiež trup musí byť taký, aby sa dosiahla maximálna možná rýchlosť pohybu pod vodou. To zaisťuje ľahké telo.

Typy prípadov

Ponorky, kde trup plní tieto dve úlohy, sa nazývali single-trup. Hlavná balastná nádrž bola umiestnená vo vnútri trupu, čo zmenšilo využiteľný objem vo vnútri a vyžadovalo maximálnu pevnosť steny. Loď tohto dizajnu vyhráva v hmotnosti, v požadovanom výkone motora a vo vlastnostiach manévrovateľnosti.

Ponorky s jeden a pol trupom sú vybavené pevným trupom, ktorý je čiastočne zakrytý ľahším. Sem bola vyvedená cisterna hlavného balastu. Nachádza sa medzi dvoma budovami. Medzi výhody - vynikajúca manévrovateľnosť a rýchla rýchlosť potápania. Nevýhody – málo miesta vo vnútri, krátka výdrž batérie.

Klasické dvojtrupové člny sú vybavené pevným trupom, ktorý je po celej dĺžke krytý ľahkým trupom. Hlavný balast sa nachádza medzi trupmi. Čln má veľkú spoľahlivosť, výdrž batérie, veľký vnútorný objem. Medzi mínusy patrí dlhý proces ponorenia, veľké rozmery, zložitosť plniacich systémov pre balastové nádrže.

Moderné prístupy k stavbe ponoriek diktujú optimálne tvary trupu. Evolúcia formy veľmi úzko súvisí s vývojom motorových systémov. Prvoradé boli spočiatku člny pre pohyb po hladine s možnosťou krátkodobého ponorenia na riešenie bojových úloh. Trup týchto ponoriek mal klasický tvar so špicatým nosom. Hydrodynamický odpor bol veľmi vysoký, ale vtedy nehral zvláštnu úlohu.

Moderné lode majú oveľa väčšiu autonómiu a rýchlosť, takže inžinieri ju musia znížiť - trup je vyrobený vo forme kvapky. Toto je optimálny tvar pre pohyb pod vodou.

Motory a batérie

V zariadení modernej ponorky na pohyb sú batérie, elektromotory a dieselové generátory. Jedno nabitie batérie často nestačí. Maximálne nabitie stačí až na štyri dni. Pri maximálnej rýchlosti sa batéria ponorky vybije za niekoľko hodín. Dobíjanie sa vykonáva pomocou dieselového generátora. Čln sa musí dostať na hladinu, aby sa dobili batérie.

Používa sa aj pri konštrukcii dieselovej ponorkyanaeróbne alebo na vzduchu nezávislé motory. Nepotrebujú vzduch. Loď sa možno nevynorila.

Potápačské a výstupové systémy

Ponorka má tiež tieto systémy. Na potápanie musí mať ponorka, na rozdiel od povrchovej lode, záporný vztlak. Dosiahlo sa to dvoma spôsobmi – zvýšením hmotnosti alebo znížením zdvihového objemu. Na zvýšenie hmotnosti ponoriek existujú balastové nádrže, ktoré sú naplnené vodou alebo vzduchom.

Na normálny výstup alebo ponor používajú lode zadné nádrže, ako aj predné nádrže alebo hlavné balastné nádrže. Sú potrebné na naplnenie vodou na účely potápania a na naplnenie vzduchom na výstup. Keď je loď pod vodou, nádrže sú plné.

Na rýchle a presné ovládanie hĺbky sa používajú nádrže s ovládaním hĺbky. Pozrite sa na fotografiu ponorkového zariadenia. Zmenou objemu vody sa kontroluje zmena hĺbky.

Na ovládanie smeru lode sa používajú zvislé kormidlá. Volanty môžu byť na moderných autách obrovské.

Systémy dohľadu

Jedna z prvých ponoriek pre malú hĺbku bola ovládaná cez okná. Ďalej, ako vývoj postupoval, vyvstala otázka spoľahlivej navigácie a ovládania. Prvýkrát na to bol v roku 1900 použitý periskop. V budúcnosti boli systémy neustále inovované. Teraz už periskopy nikto nepoužíva a na ich miesto nastúpili hydroakustické aktívne a pasívne.sonary.

Loď vnútri

Vnútri ponorky je niekoľko priehradiek. Ak sa pozrieme na to, ako funguje ponorka na príklade jedného z exponátov výstavy „Z histórie ruskej ponorkovej flotily“, hneď v prvom oddelení môžete vidieť šesť lukových torpédometov, odpaľovacie zariadenie a náhradné torpéda.

Druhé oddelenie obsahuje ubytovňu dôstojníka a veliteľa, kabínu špecialistu na sonar a miestnosť na rádiový prieskum.

Tretia priehradka je centrálny stĺpik. V tomto oddelení je veľa rôznych nástrojov a zariadení na ovládanie pohybu, potápania, výstupu.

Štvrtá je ubikácia pre majstrov, lodná kuchyňa, rozhlasová miestnosť. V piatom oddelení sú tri naftové motory s objemom 1900 litrov. S každý. Fungujú, keď je loď nad vodou. Ďalšie oddelenie obsahuje tri elektromotory na cestovanie pod vodou.

V siedmom boli nainštalované torpédomety, odpaľovacie zariadenie a kotviská pre personál. Môžete vidieť, ako je ponorka usporiadaná vo vnútri. Fotografia vám umožní zoznámiť sa so všetkými zariadeniami a priehradkami.