|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
HISTORIA TECHNOLOGII, TECHNOLOGII, OBIEKTÓW WOKÓŁ NAS
Łódź podwodna. Historia wynalazku i produkcji
Katalog / Historia technologii, technologii, przedmiotów wokół nas Okręt podwodny (okręt podwodny, okręt podwodny, okręt podwodny) - klasa statków zdolnych do nurkowania i działania pod wodą przez długi czas. Stworzenie łodzi podwodnej to niezwykłe osiągnięcie ludzkiego umysłu i znaczące wydarzenie w historii techniki wojskowej. Okręt podwodny, jak wiecie, ma zdolność działania potajemnego, niewidzialnego, a zatem nagle. Skradanie się osiąga się przede wszystkim poprzez umiejętność nurkowania, pływania na określonej głębokości bez zdradzania swojej obecności i niespodziewanego uderzenia w przeciwnika.
Jak każde ciało fizyczne, łódź podwodna podlega prawu Archimedesa, które mówi, że każde ciało zanurzone w cieczy podlega skierowanej ku górze sile wyporu równej ciężarowi cieczy wypartej przez ciało. Dla uproszczenia to prawo można sformułować w następujący sposób: „Ciało zanurzone w wodzie traci na wadze tyle, ile waży objętość wody wypartej przez ciało”. To na tym prawie opiera się jedna z głównych właściwości każdego statku - jego pływalność, czyli zdolność do pozostawania na powierzchni wody. Jest to możliwe, gdy ciężar wody wypartej przez zanurzoną część kadłuba jest równy ciężarowi statku. W tej pozycji statek ma dodatnią pływalność. Jeśli ciężar wypartej wody jest mniejszy niż ciężar statku, statek zatonie. W takim przypadku uważa się, że statek ma ujemną pływalność. W przypadku łodzi podwodnej pływalność zależy od jej zdolności do zanurzenia i wypłynięcia na powierzchnię. Oczywiście łódź będzie na powierzchni, jeśli będzie miała dodatnią pływalność. Przy ujemnej wyporności łódź zatonie, aż znajdzie się na dnie. Aby nie próbowała ani wznieść się, ani opaść, konieczne jest wyrównanie ciężaru łodzi podwodnej i ciężaru objętości wypartej przez nią wody. W takim przypadku łódź bez ruchu przyjmie niestabilną obojętną pozycję w wodzie i „zawiesi się” na dowolnej głębokości. Oznacza to, że łódź uzyskała zerową pływalność. Aby łódź podwodna zatonęła, wynurzyła się lub pozostała pod wodą, musi być w stanie zmienić swoją pływalność. Osiąga się to w bardzo prosty sposób - poprzez naniesienie na łódź balastu wodnego: specjalne zbiorniki umieszczone w kadłubie łodzi są albo napełniane wodą zaburtową, a następnie ponownie opróżniane. Kiedy są całkowicie wypełnione, łódź uzyskuje zerową pływalność. Aby łódź podwodna wypłynęła na powierzchnię, konieczne jest uwolnienie zbiorników z wody. Jednak regulacja zanurzenia w zbiornikach nigdy nie może być dokładna. Manewrowanie w płaszczyźnie pionowej odbywa się poprzez przesuwanie poziomych sterów. Tak jak samolot w powietrzu może zmieniać wysokość lotu za pomocą wind, tak łódź podwodna operuje sterami poziomymi lub głębokościowymi bez zmiany swojej pływalności. Jeśli krawędź natarcia płetwy steru znajduje się wyżej niż krawędź spływu, nadciągający strumień wody wytworzy uniesienie w górę. I odwrotnie, jeśli krawędź natarcia steru jest niżej niż tył, nadchodzący strumień będzie naciskał na powierzchnię roboczą pióra. Zmianę kierunku ruchu okrętu podwodnego w pozycji poziomej przeprowadza się dla okrętów podwodnych, a także dla okrętów nawodnych, zmieniając kąt obrotu steru pionowego. Pierwszym okrętem podwodnym, który został wprowadzony do praktycznego użytku, był „Tartu” („Żółw”) francuskiego wynalazcy Byuchnel, zbudowany w 1776 roku w USA. Mimo swojej prymitywności posiadał już wszystkie elementy prawdziwego okrętu podwodnego. Korpus jajowaty o średnicy około 2 m wykonany był z miedzi, aw dolnej części pokryty warstwą ołowiu. Załoga łodzi składała się z jednej osoby.
Zanurzenie osiągano poprzez napełnienie specjalnego zbiornika (a) znajdującego się na samym dnie wodą balastową. Zanurzenie regulowano za pomocą pionowej śruby (c). Wynurzenie odbywało się poprzez wypompowanie wody balastowej za pomocą dwóch pomp (b), które również były obsługiwane ręcznie. Ruch wzdłuż linii poziomej odbywał się za pomocą poziomej śruby (g). Aby zmienić kierunek, za siedzeniem osoby (g) znajdowała się kierownica (e). Uzbrojenie tego okrętu, przeznaczonego do celów wojskowych, składało się z miny (h) o wadze 70 kg, umieszczonej w specjalnej skrzyni pod kierownicą. W momencie ataku Tortyu, zanurzając się, próbował zbliżyć się pod kilem wrogiego statku. Tam mina została uwolniona z pudła, a ponieważ zyskała pewną pływalność, uniosła się, uderzyła w kil statku i eksplodowała. Był to, ogólnie rzecz biorąc, pierwszy okręt podwodny, którego twórca otrzymał honorowe imię „ojca okrętu podwodnego” w Stanach Zjednoczonych. Bouchnel zasłynęła po udanym ataku, przeprowadzonym przez nią na angielską 50-działową fregatę „Eagle” w sierpniu 1776 r. podczas amerykańskiej wojny o niepodległość. Ogólnie był to dobry początek historii floty okrętów podwodnych. Jej kolejne strony były już związane z Europą.
W 1800 roku amerykański Fulton zbudował we Francji okręt podwodny Nautilus. Miał opływowy kształt cygara o długości 6 mi średnicy 5 m. Poza tym Nautilus był bardzo podobny w konstrukcji do Tartu. Zanurzenie uzyskano poprzez napełnienie komory balastowej (a), znajdującej się w dolnej części statku. Źródłem zanurzonego napędu była siła trzyosobowego zespołu. Obrót rączki (b) był przenoszony na dwułopatowe śmigło (c), które zapewniało łodzi ruch postępowy. Do poruszania się po powierzchni wykorzystano żagiel (g) osadzony na składanym maszcie. Prędkość na powierzchni wynosiła 2-5 km/h, a w zanurzeniu około 7 km/h. Zamiast pionowego śmigła Buchnel, Fulton jako pierwszy zastosował dwa poziome stery umieszczone za kadłubem, jak we współczesnych okrętach podwodnych. Na pokładzie Nautilusa znajdował się zbiornik sprężonego powietrza, który pozwalał na kilkugodzinne przebywanie pod wodą. Po kilku wstępnych próbach statek Fultona popłynął Sekwaną do Le Havre, gdzie odbył swój pierwszy rejs. Testy wypadły pomyślnie: przez 5 godzin łódź z całą załogą znajdowała się pod wodą na głębokości 7 m. Inne wskaźniki też wypadły dobrze - łódź przepłynęła 450 m pod wodą w 7 minut. W sierpniu 1801 roku Fulton zademonstrował zdolności bojowe swojego statku. W tym celu na obławę sprowadzono stary bryg. Nautilus zbliżył się do niego pod wodą i wysadził go miną. Jednak dalsze losy Nautilusa nie uzasadniały nadziei, jakie pokładał w nim wynalazca. Podczas przejścia z Le Havre do Cherbourga został złapany przez burzę i zatonął. Wszystkie próby Fultona budowy nowej łodzi podwodnej (oferował swój projekt nie tylko Francuzom, ale także ich wrogom, Brytyjczykom) zakończyły się niepowodzeniem. Nowym etapem rozwoju łodzi podwodnej była łódź podwodna „Podwodna” Bourgeois and Brun, zbudowana w 1860 roku. Swoimi wymiarami znacznie przewyższała wszystkie zbudowane wcześniej okręty podwodne: długość 42 m, szerokość - 5 m, wysokość - 6 m, wyporność - 3 t. Po raz pierwszy na tej łodzi zainstalowano silnik na sprężone powietrze, co pozwoliło jej na w momencie ataku rozwijaj prędkość około 420 km/h na powierzchni i 9 km/h pod wodą. Inne cechy tego statku to jego broń, która jest bardziej poważna i praktyczna niż u jego poprzedników. Na „Submarinerze” mina została wzmocniona na końcu pręta o długości 10 m na dziobie statku. Dało to poważne korzyści, ponieważ umożliwiało atakowanie wroga w ruchu, co było całkowicie niemożliwe dla poprzednich łodzi. Po pierwsze, ze względu na małą prędkość, okręt podwodny miał trudności z podchodzeniem pod dno atakowanego statku, a po drugie, gdyby można było to zrobić, to w czasie potrzebnym do wynurzenia wystrzelonej miny wróg musiałby udało się wyjść. „Okręt podwodny” miał okazję, przechodząc w poprzek poruszającego się statku, trafić go na pokład miną zawieszoną na końcu pręta. W momencie uderzenia mina miała eksplodować. Jednak sam Submariner, który znajdował się w bezpiecznej odległości 10 m, nie powinien ucierpieć. Aby zatopić swój statek, Bourgeois i Brun użyli kombinacji kilku metod. Okręt posiadał zbiorniki wody balastowej, pionowe śmigło i dwa poziome stery. Po raz pierwszy Submariner przewidział również opróżnianie zbiorników sprężonym powietrzem, co znacznie skróciło czas wynurzania. Okręty podwodne zostały po raz pierwszy użyte podczas wojny secesyjnej w latach 1861-1865. W tym czasie południowcy byli uzbrojeni w kilka okrętów podwodnych Davida. Łodzie te nie zatonęły jednak całkowicie pod wodą - część kajuty wystawała ponad powierzchnię morza, ale i tak potrafiły ukradkiem zakradać się na statki mieszkańców północy. Długość „Dawida” wynosiła 20 m, szerokość – 3 m. Łódź była wyposażona w silnik parowy i ster nurkowy umieszczony z przodu kadłuba. W lutym 1864 r. jeden z tych okrętów podwodnych pod dowództwem porucznika Dixona zrzucił na dno korwetę Guzatanik z północy, uderzając ją na pokładzie miną. Guzatanik stał się pierwszą w historii ofiarą wojny z okrętami podwodnymi, a potem okręty podwodne przestały być przedmiotem czystej inwencji i zdobyły prawo do istnienia na równi z innymi okrętami wojennymi. Kolejnym krokiem w historii budowy okrętów podwodnych były łodzie rosyjskiego wynalazcy Dżewieckiego. Pierwszy model, stworzony przez niego w 1879 roku, miał silnik na pedały. Śmigłem kierowała czteroosobowa załoga. Z napędu nożnego pracowały również pompy wodne i pneumatyczne. Pierwszy z nich służył do oczyszczania powietrza wewnątrz statku. Z jego pomocą powietrze było przepuszczane przez cylinder kaustycznego sodu, który absorbował dwutlenek węgla. Brakującą ilość tlenu uzupełniono z zapasowej butli. Za pomocą pompy wodnej woda była wypompowywana ze zbiorników balastowych. Łódź miała 4 metry długości i 1 metra szerokości.
Łódź została wyposażona w peryskop - urządzenie do obserwacji powierzchni z pozycji zanurzonej. Peryskop o najprostszej konstrukcji to rura, której górny koniec był wysunięty nad powierzchnię wody, a dolny koniec znajdował się wewnątrz łodzi. W tubie zainstalowano dwa pochyłe lustra: jedno na górnym końcu tuby, drugie na dole. Promienie światła odbijały się najpierw od górnego zwierciadła, potem padały na dolne i odbijały się od niego w kierunku oka obserwatora.
Uzbrojenie łodzi składało się z miny ze specjalnymi gumowymi przyssawkami i bezpiecznika zapalanego prądem z baterii galwanicznej (mina była przymocowana do dna stojącego statku; następnie łódź popłynęła, rozwijając drut, do sejfu odległość; w odpowiednim momencie obwód zamknął się i nastąpiła eksplozja). Podczas prób łódź wykazała się doskonałą zwrotnością. Była pierwszą seryjną łodzią przyjętą przez armię rosyjską (w sumie wyprodukowano 50 takich łodzi). W 1884 roku Drzewiecki po raz pierwszy wyposażył swoją łódź w silnik elektryczny zasilany baterią, który zapewniał prędkość łodzi około 10 km/h przez 7 godzin. To była ważna innowacja. W tym samym roku Szwed Nordenfeld zainstalował na swojej łodzi podwodnej silnik parowy. Przed nurkowaniem dwa kotły napełniono parą pod wysokim ciśnieniem, co pozwoliło łodzi podwodnej pływać przez cztery godziny pod wodą z prędkością 7 km/h. Nordenfeld po raz pierwszy zamontował torpedy na swojej łodzi. Torpeda (mina samobieżna) była miniaturowym okrętem podwodnym.
Pierwsza kopalnia samobieżna została stworzona przez angielskiego inżyniera Whiteheada i jego austriackiego współpracownika Luppiego. Pierwsze testy odbyły się w mieście Fiume w 1864 roku. Następnie kopalnia przeszła 650 mz prędkością 13 km/h. Ruch był realizowany przez silnik pneumatyczny, który otrzymywał sprężone powietrze z cylindra. W przyszłości, aż do I wojny światowej, konstrukcja torped nie ulegała większym zmianom. Miały kształt cygara. Przed detonatorem umieszczono ładunek. Dalej - zbiornik ze sprężonym powietrzem, regulator, silnik, śmigło i kierownica. Okręt podwodny, uzbrojony w torpedy, stał się wyjątkowo groźnym przeciwnikiem dla wszystkich okrętów nawodnych. Odpalanie torped odbywało się za pomocą wyrzutni torped. Torpedę podawano po szynach do włazu (a). Właz otworzył się, a torpeda została umieszczona w aparacie. Następnie otwarto zewnętrzny właz, a aparat napełniono wodą. Sprężone powietrze dostarczano z cylindra (c) przez połączenie z cylindrem aparatu. Następnie na zewnątrz wypuszczono torpedę z pracującym silnikiem, śmigłami i sterami. Zewnętrzny właz został zamknięty, a woda opuściła go przez rurkę (c).
W kolejnych latach okręty podwodne zaczęto wyposażać w benzynowe silniki spalinowe do nawigacji na powierzchni oraz silniki elektryczne (zasilane bateryjnie) do poruszania się pod wodą. Okręty podwodne szybko się poprawiły. Mogły szybko unosić się i znikać pod wodą. Udało się to osiągnąć dzięki przemyślanej konstrukcji zbiorników balastowych, które obecnie podzielono zgodnie z ich przeznaczeniem na dwa główne typy: główne zbiorniki balastowe i pomocnicze zbiorniki balastowe. Pierwsze zbiorniki miały za zadanie pochłaniać wyporność statku podwodnego podczas jego przemieszczania się z powierzchni do pozycji podwodnej (podzielono je na dziób, rufę i środek). W skład pomocniczych zbiorników balastowych wchodziły zbiorniki trymowe umieszczone na przeciwległych końcach kadłuba (dziobowy i rufowy), zbiornik wyrównawczy i zbiornik szybkiego nurkowania. Każdy z nich miał specjalny cel. Wraz z napełnieniem zbiornika do szybkiego nurkowania, łódź podwodna uzyskała ujemną pływalność i szybko zeszła pod wodę. Zbiorniki trymowania służyły do wyrównania trymu, czyli kąta nachylenia kadłuba łodzi podwodnej i doprowadzenia go do „równej kilu”. Z ich pomocą udało się zrównoważyć dziób i rufę łodzi podwodnej tak, aby jej kadłub zajmował ściśle poziomą pozycję. Taką łódź podwodną można łatwo kontrolować pod wodą. Ważnym wydarzeniem dla okrętów podwodnych było wynalezienie morskiego oleju napędowego. Faktem jest, że pływanie pod wodą z silnikiem benzynowym było bardzo niebezpieczne. Pomimo wszelkich środków ostrożności, wewnątrz łodzi nagromadziły się lotne opary benzyny, które można było zapalić nawet przy najlżejszej iskrze. W rezultacie dość często dochodziło do wybuchów, którym towarzyszyły ofiary śmiertelne. Pierwsza na świecie łódź podwodna z silnikiem wysokoprężnym „Minoga” została zbudowana w Rosji. Zaprojektował go Iwan Bubnov, główny projektant stoczni bałtyckiej. Projekt łodzi z silnikiem diesla został opracowany przez Bubnova na początku 1905 roku. Budowa rozpoczęła się w następnym roku. Dwa silniki wysokoprężne do „Lampreya”, jak wspomniano powyżej, zostały wyprodukowane w fabryce Nobla w Petersburgu. Budowie „Lampreya” towarzyszyło kilka aktów sabotażu (w marcu 1908 wybuchł pożar w komorze baterii, w październiku 1909 ktoś wsypał szmergiel do łożysk głównych silników). Nie udało się jednak znaleźć sprawców tych zbrodni. Wodowanie miało miejsce w 1908 roku.
Elektrownia „Lamprey” składała się z dwóch silników wysokoprężnych, silnika elektrycznego i akumulatora. Diesel i silnik elektryczny zostały zainstalowane w jednej linii i pracowały na jednym śmigle. Wszystkie silniki połączono z wałem śrubowym za pomocą sprzęgieł rozłącznych, tak aby na życzenie kapitana wał mógł być połączony z jednym lub dwoma silnikami Diesla lub silnikiem elektrycznym. Jeden z silników Diesla można było podłączyć do silnika elektrycznego i wprawić go w ruch obrotowy. W tym przypadku silnik elektryczny pracował jako generator i ładował akumulatory. Bateria składała się z dwóch grup po 33 baterie każda z korytarzem konserwacyjnym pomiędzy nimi. Długość „Lampreya” wynosi 32 m. Prędkość na powierzchni ok. 20 km/h, pod wodą – 8,5 km/h. Uzbrojenie - dwie dziobowe wyrzutnie torped. Autor: Ryzhov K.V.
▪ Naddźwiękowy liniowiec pasażerski Concorde
Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
▪ Pojazd elektryczny Toyota ME.WE ▪ TLV73333P Nowy bezkondensatorowy regulator LDO 300mA ▪ Kurkumina zapobiega utracie wzroku
▪ sekcja witryny Podstawy pierwszej pomocy (OPMP). Wybór artykułu ▪ Czeski artykuł. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Ile osób pracuje w największym biurze? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł węzeł kałmucki. Wskazówki podróżnicze ▪ artykuł Srebrna woda - zrób to sam. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony