Cómo funciona un submarino: descripción, características y principio de funcionamiento

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Los submarinos son una clase de barcos que son capaces de moverse y realizar otras acciones de forma totalmente autónoma bajo el agua y en su superficie. Dichos buques son capaces de transportar armas y también pueden adaptarse para diversas operaciones especializadas. Considere cómo funciona un submarino y cómo funciona.

Hechos históricos

La primera información sobre este tipo de instalaciones para nadar se remonta a 1190. En una de las leyendas alemanas, el personaje principal construyó algo parecido a un submarino de cuero y logró esconderse en él de los barcos enemigos en el fondo del mar. Esta instalación de natación permaneció en el fondo durante 14 días. El aire se suministraba al interior a través de un tubo, cuyo segundo extremo estaba en la superficie. No se han conservado detalles, dibujos, información sobre cómo está dispuesto el submarino.

Los fundamentos más o menos reales del buceo fueron esbozados por William Buen en su trabajo en 1578. Bouin sobre la base de la ley de Arquímedes por primera vez fundamenta científicamente los métodossalir a la superficie y bucear cambiando las características de la flotabilidad de la embarcación, cambiando su desplazamiento. Sobre la base de estos trabajos, fue posible construir un barco capaz de hundirse y flotar. El barco no podía navegar bajo el agua.

Además, en la era del progreso científico y tecnológico, en San Petersburgo, los ingenieros establecieron en secreto el principio de un submarino diseñado para las fuerzas armadas. Fue construido según los diseños de Yefim Nikonov. El proyecto se llevó a cabo desde 1718 hasta 1721. Luego se lanzó el prototipo y pudo pasar con éxito todas las pruebas.

Después de 50 años, Estados Unidos construyó el primer submarino, que se utilizó en operaciones de combate. La caja tenía la forma de una lenteja de dos mitades, que estaban conectadas con pestañas e inserciones de cuero. En el techo había una semiesfera de cobre con una escotilla. El barco tenía un compartimento de lastre, que se vaciaba y llenaba con una bomba. También había un lastre de plomo de emergencia.

El barco de Dzhevetsky se convirtió en el primer submarino en serie. La serie era de 50 piezas. Luego se mejoró el diseño y, en lugar del accionamiento por remo, apareció primero un accionamiento neumático y luego uno eléctrico. Estas estructuras se construyeron entre 1882 y 1888.

El primer submarino eléctrico fue un barco diseñado por Claude Goubet. El prototipo fue botado en 1888, el barco tenía un desplazamiento de 31 toneladas. Para el movimiento se utilizó un motor eléctrico con una capacidad de 50 caballos de fuerza. La energía se suministró desde una batería de 9 toneladas.

En 1900, los ingenieros franceses crearon el primer barco con vapor y electricidadmotor. El primero estaba destinado al movimiento sobre el agua, el segundo, debajo de él. El diseño era único. La embarcación estadounidense, similar al diseño de los franceses, estaba propulsada por un motor de gasolina para flotar sobre la superficie del agua.

Dispositivo submarino

Se debe prestar especial atención a este problema. Veamos cómo funciona un submarino. Se compone de varios elementos estructurales que realizan una variedad de funciones. Considere los elementos principales.

Caso

La tarea principal del casco es proporcionar un entorno interno constante para los mecanismos del barco y para su tripulación durante la inmersión. Además, el casco debe ser tal que se logre la máxima velocidad posible de movimiento bajo el agua. Esto está garantizado por un cuerpo ligero.

Tipos de casos

Los submarinos, en los que el casco realiza estas dos tareas, se denominaron monocasco. El tanque de lastre principal estaba ubicado dentro del casco, lo que reducía el volumen utilizable en el interior y requería la máxima resistencia de la pared. Un barco de este diseño gana en peso, en potencia de motor requerida y en características de maniobrabilidad.

Los submarinos con casco y medio están equipados con un casco fuerte, que está parcialmente cubierto por uno más ligero. La cisterna del lastre principal fue sacada aquí afuera. Se encuentra entre dos edificios. Entre las ventajas: excelente maniobrabilidad y velocidad de buceo rápida. Contras: poco espacio en el interior, poca duración de la batería.

Los barcos clásicos de doble casco están equipados con un casco fuerte, que está cubierto por un casco ligero en toda su longitud. El lastre principal se encuentra entre los cascos. El barco tiene una gran fiabilidad, duración de la batería, gran volumen interno. Entre las desventajas se encuentran el largo proceso de inmersión, el gran tamaño, la complejidad de los sistemas de llenado para tanques de lastre.

Los enfoques modernos para la construcción de submarinos dictan formas de casco óptimas. La evolución de la forma está muy relacionada con el desarrollo de los sistemas de motor. Inicialmente, la prioridad eran los barcos para movimiento de superficie con posibilidad de inmersión a corto plazo para resolver misiones de combate. El casco de esos submarinos tenía una forma clásica con un morro puntiagudo. La resistencia hidrodinámica era muy alta, pero no jugaba un papel especial.

Los barcos modernos tienen mucha más autonomía y velocidad, por lo que los ingenieros tienen que reducirla: el casco está hecho en forma de gota. Esta es la forma óptima para moverse bajo el agua.

Motores y baterías

En el dispositivo de movimiento de un submarino moderno, hay baterías, motores eléctricos y generadores diesel. Una carga de batería a menudo no es suficiente. El máximo para el que una carga es suficiente es de hasta cuatro días. A máxima velocidad, la batería de un submarino se descarga en pocas horas. La recarga se realiza mediante un generador diesel. El barco tiene que salir a la superficie para recargar las baterías.

También utilizado en el diseño de un submarino dieselMotores anaeróbicos o independientes del aire. No necesitan aire. Es posible que el barco no haya salido a la superficie.

Sistemas de buceo y ascenso

El submarino también tiene estos sistemas. Para bucear, un submarino, a diferencia de un barco de superficie, debe tener flotabilidad negativa. Esto se logró de dos maneras: aumentando el peso o reduciendo el desplazamiento. Para aumentar el peso en los submarinos, existen tanques de lastre que se llenan con agua o aire.

Para el ascenso o la inmersión normal, los barcos utilizan tanques de popa, así como tanques de proa o tanques de lastre principal. Son necesarios para llenar con agua para fines de buceo y para llenar con aire para el ascenso. Cuando el barco está bajo el agua, los depósitos están llenos.

Para controlar la profundidad de forma rápida y precisa, se utilizan tanques con control de profundidad. Echa un vistazo a la foto del dispositivo submarino. Al cambiar el volumen de agua, se controla el cambio de profundidad.

Los timones verticales se utilizan para controlar la dirección del barco. Los volantes pueden ser enormes en los autos modernos.

Sistemas de vigilancia

Uno de los primeros submarinos de poca profundidad se controlaba a través de las ventanas. Además, a medida que avanzaba el desarrollo, surgió la cuestión de la navegación y el control seguros. Por primera vez, se utilizó un periscopio para esto en 1900. En el futuro, los sistemas se actualizaron constantemente. Ahora nadie usa periscopios, y los hidroacústicos activos y pasivos han ocupado su lugar.sonares.

Barco por dentro

Dentro del submarino hay varios compartimentos. Si observamos cómo funciona un submarino en el ejemplo de una de las exhibiciones de la exposición "De la historia de la flota submarina rusa", inmediatamente en el primer compartimento puede ver seis tubos de torpedos de proa, un dispositivo de disparo y repuestos. torpedos.

El segundo compartimento contiene las habitaciones del oficial y del comandante, la cabina de un especialista en sonar y una sala de reconocimiento de radio.

El tercer compartimento es el poste central. En este compartimento, hay una gran cantidad de diversos instrumentos y dispositivos para controlar el movimiento, el buceo, el ascenso.

La cuarta es una sala de oficiales, una cocina, una sala de radio. En el quinto compartimento hay tres motores diesel con una capacidad de 1900 litros. Con. cada. Funcionan cuando el barco está sobre el agua. El siguiente compartimento contiene tres motores eléctricos para viajes submarinos.

En el séptimo, se instalaron tubos de torpedos, un dispositivo de disparo, literas para el personal. Puedes ver cómo está dispuesto el submarino por dentro. La foto le permitirá familiarizarse con todos los dispositivos y compartimentos.