Πώς καταδύεται, αναδύεται και πλοηγείται υποβρύχιο ένα υποβρύχιο;

Όταν το υποβρύχιο χρειάζεται να βουτήξει, απελευθερώνει ένα άνοιγμα στις δεξαμενές έρματος που αναγκάζει το περιβάλλον νερό να εισχωρήσει ορμητικά. Το πλήρωμα επιτρέπει στο περιβάλλον νερό να γεμίσει τη δεξαμενή μέχρι να φτάσει στο επιθυμητό βάθος

Το να στρίβεις μια στροφή σε ένα δρόμο δεν είναι μεγάλη υπόθεση όταν οδηγείς αυτοκίνητο, αλλά τα πράγματα αλλάζουν δραματικά όταν χρειάζεται να κάνεις ελιγμούς σε μια στροφή προς τα κάτω (ή προς τα πάνω) σε έναν τεράστιο μεταλλικό σωλήνα - πιο συγκεκριμένα, σε ένα υποβρύχιο - που λειτουργεί υποβρύχια. Λοιπόν, τι συμβαίνει μέσα σε ένα υποβρύχιο όταν καταδύεται και ξαναβγαίνει στην επιφάνεια;

Λίγα πράγματα για τα υποβρύχια…

Ένα υποβρύχιο είναι ένα λαμπρό κομμάτι τεχνολογίας ειδικά σχεδιασμένο για να λειτουργεί υποβρύχια. Είναι ένα ειδικό πλοίο που έχει τη δυνατότητα να λειτουργεί ανεξάρτητα (δηλαδή χωρίς εξωτερική υποστήριξη) υποβρύχια. Αρχικά κατασκευάστηκαν για στρατιωτικούς σκοπούς (πράγματι, τα μεγαλύτερα υποβρύχια που λειτουργούν αυτή τη στιγμή ανήκουν σε ναυτικά από διάφορες χώρες), τα υποβρύχια αυτές τις μέρες χρησιμοποιούνται επίσης για τη διεξαγωγή έρευνας και πειραματισμού υποβρύχια.

Μια τρομερή υποβρύχια μηχανή

Πώς καταδύεται και αναδύεται ένα υποβρύχιο;

Πριν συζητήσουμε πώς τα υποβρύχια σπάνε την επιφάνεια και πέφτουν κάτω από το νερό, ας κάνουμε μια γρήγορη ανακεφαλαίωση ενός σημαντικού φυσικού φαινομένου του νερού που σίγουρα μελετήσατε κάποια στιγμή σε ένα μάθημα επιστήμης:την άνωση.

Η άνωση είναι βασικά μια ανοδική δύναμη που εμποδίζει τα πάντα, από ξύλινες σανίδες μέχρι γιγάντια σκάφη να βυθιστούν. Ενώ το να μπλέξεις με αυτή τη δύναμη μπορεί να έχει καταστροφικές συνέπειες, η ικανότητα ελέγχου μπορεί να είναι εξαιρετικά επωφελής.

Εάν το βάρος του νερού που μετατοπίζεται από ένα αντικείμενο είναι ίσο με το δικό του βάρος, τότε επιπλέει. αλλιώς, βυθίζεται. Ενώ τα περισσότερα σκάφη και σκάφη δεν τολμούν να μπλέξουν με αυτήν την ισορροπία, καθώς τα κρατά στην επιφάνεια, τα υποβρύχια χειραγωγούν αυτό το αποτέλεσμα επίτηδες. Προκειμένου να ελεγχθεί η άνωση που ασκεί πάνω του, ένα υποβρύχιο γεμίζει/αδειάζει με το περιβάλλον νερό για να βουτήξει/να βγει ξανά στην επιφάνεια. Ένα υποβρύχιο αποτελείται από δεξαμενές έρματος (και δεξαμενές περιποίησης, σε ορισμένα μοντέλα) που μπορούν να γεμίσουν είτε με νερό είτε με αέρα σύμφωνα με τις απαιτήσεις πλοήγησης.

Οι δεξαμενές έρματος βρίσκονται σε διαφορετικές θέσεις σε διαφορετικά μοντέλα υποβρυχίων

Λειτουργεί ως εξής:όταν το υποβρύχιο βρίσκεται πάνω από την επιφάνεια του νερού, οι δεξαμενές έρματος γεμίζουν με αέρα, πράγμα που σημαίνει ότι η συνολική πυκνότητα του υποβρυχίου είναι μικρότερη από το νερό που εκτοπίζει. Ωστόσο, όταν το υποβρύχιο χρειάζεται να βουτήξει, απελευθερώνει μια οπή στις δεξαμενές έρματος που αναγκάζει το περιβάλλον νερό να εισχωρήσει ορμητικά. σταματήστε να τρέχει άλλο νερό.

Εκτός από την πλημμύρα των δεξαμενών, δύο «καταδυτικά αεροπλάνα» βοηθούν επίσης στον έλεγχο της ταχύτητας καθόδου για το υποβρύχιο. Η γωνία αυτών των «φτερών» επηρεάζει άμεσα την ταχύτητα της κατάδυσης.

Από την άλλη πλευρά, όταν ένα υποβρύχιο πρέπει να ξαναβγεί στην επιφάνεια, πεπιεσμένος αέρας διοχετεύεται στις δεξαμενές έρματος από φιάλες αέρα, το οποίο σπρώχνει το νερό έξω από τις δεξαμενές με γρήγορο ρυθμό. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της συνολικής πυκνότητας του υποβρυχίου, με αποτέλεσμα να ανέβει στην επιφάνεια. Επιπλέον, τα υδροπλάνα έχουν γωνία με τέτοιο τρόπο ώστε το νερό να κινείται πάνω από την πρύμνη, σπρώχνοντάς το προς τα κάτω και κάνοντας το υποβρύχιο να ανέβει πιο γρήγορα.

Κάνοντας στροφές κάτω από το νερό

Μόλις αποκτήσετε ένα βάθος πλεύσης, θέλετε να διασφαλίσετε ότι το υποβρύχιο κινείται ενώ παραμένει βυθισμένο στο ίδιο βάθος χωρίς να χάσει/κερδίσει άλλο βάθος. Για να γίνει αυτό, το επίπεδο νερού και αέρα που υπάρχουν στις δεξαμενές έρματος πρέπει να είναι ισορροπημένο. Το πηδάλιο της ουράς μπορεί να ελεγχθεί για να στρίψει δεξιά/λιμένας (δεξιά/αριστερά), ενώ τα υδροπλάνα χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της γωνίας εμπρός-πίσω.

Το ουραίο πηδάλιο βοηθάει στους ελιγμούς στις στροφές κάτω από το νερό

Τα υποβρύχια είναι ένα τρομερό κομμάτι μηχανικής, καθώς όχι μόνο λειτουργούν κάτω από συνθήκες απίστευτης υψηλής πίεσης εκατοντάδες μέτρα κάτω από το νερό, αλλά επίσης προστατεύουν τα θαλάσσια σύνορα των εθνών από εισβολείς και διευκολύνουν την επιστημονική έρευνα κάτω από τα κύματα.