Fonctionnement d'un sous-marin : description, caractéristiques et principe de fonctionnement

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Les sous-marins sont une classe de navires capables de se déplacer et d'effectuer d'autres actions de manière totalement autonome sous l'eau et à sa surface. Ces navires sont capables de transporter des armes et peuvent également être adaptés à diverses opérations spécialisées. Considérez comment fonctionne un sous-marin et comment il fonctionne.

Faits historiques

Les toutes premières informations sur ces piscines remontent à 1190. Dans l'une des légendes allemandes, le personnage principal a construit quelque chose comme un sous-marin en cuir et a réussi à se cacher des navires ennemis sur le fond marin. Cette piscine est restée au fond pendant 14 jours. L'air était amené à l'intérieur par un tube dont la seconde extrémité se trouvait en surface. Aucun détail, dessin, information sur la disposition du sous-marin n'a été conservé.

Les bases plus ou moins réelles de la plongée sous-marine ont été décrites par William Buen dans son ouvrage en 1578. Bouin sur la base de la loi d'Archimède pour la première fois justifie scientifiquement les méthodesfaire surface et plonger en modifiant les caractéristiques de la flottabilité du navire, en modifiant son déplacement. Sur la base de ces travaux, il a été possible de construire un navire capable de couler et de flotter. Le navire ne pouvait pas naviguer sous l'eau.

Plus loin, à l'ère du progrès scientifique et technologique, à Saint-Pétersbourg, des ingénieurs ont secrètement posé le principe d'un sous-marin destiné aux forces armées. Il a été construit selon les plans de Yefim Nikonov. Le projet a été réalisé de 1718 à 1721. Puis le prototype a été lancé, et il a pu passer avec succès tous les tests.

Après 50 ans, les États-Unis ont construit le premier sous-marin, qui a été utilisé dans des opérations de combat. Le boîtier avait la forme d'une lentille de deux moitiés, qui étaient reliées par des brides et des inserts en cuir. Sur le toit se trouvait un hémisphère en cuivre avec une trappe. Le bateau avait un compartiment de ballast, qui était vidé et rempli d'une pompe. Il y avait aussi un ballast de secours en plomb.

Le navire de Dzhevetsky est devenu le premier sous-marin en série. La série était de 50 pièces. Ensuite, la conception a été améliorée et, au lieu de l'entraînement de la rame, un entraînement pneumatique puis électrique est apparu. Ces structures ont été construites de 1882 à 1888.

Le premier sous-marin électrique était un navire conçu par Claude Goubet. Le prototype a été lancé en 1888, le navire avait un déplacement de 31 tonnes. Pour le mouvement, un moteur électrique d'une capacité de 50 chevaux a été utilisé. L'alimentation était fournie par une batterie de 9 tonnes.

En 1900, des ingénieurs français créent le premier bateau à vapeur et électriquemoteur. Le premier était destiné au mouvement au-dessus de l'eau, le second - en dessous. La conception était unique. Le navire américain, similaire à la conception des Français, était propulsé par un moteur à essence pour flotter au-dessus de la surface de l'eau.

Appareil sous-marin

Ce problème mérite une attention particulière. Regardons comment fonctionne un sous-marin. Il se compose de plusieurs éléments structurels qui remplissent diverses fonctions. Considérez les éléments principaux.

Affaire

La tâche principale de la coque est de fournir pleinement un environnement interne constant pour les mécanismes du navire et pour son équipage pendant la plongée. De plus, la coque doit être telle que la vitesse de déplacement maximale possible sous l'eau soit atteinte. Ceci est assuré par un corps léger.

Types de cas

Les sous-marins, dont la coque remplit ces deux tâches, étaient appelés monocoque. Le réservoir de ballast principal était situé à l'intérieur de la coque, ce qui réduisait le volume utilisable à l'intérieur et nécessitait une résistance maximale des parois. Un bateau de cette conception gagne en poids, en puissance moteur requise et en caractéristiques de maniabilité.

Les sous-marins avec une coque et demie sont équipés d'une coque solide, partiellement recouverte par une coque plus légère. La citerne du ballast principal a été amenée à l'extérieur d'ici. Il est situé entre deux bâtiments. Parmi les avantages - une excellente maniabilité et une vitesse de plongée rapide. Inconvénients - peu d'espace à l'intérieur, durée de vie de la batterie courte.

Les bateaux à double coque classiques sont équipés d'une coque solide, qui est recouverte d'une coque légère sur toute sa longueur. Le lest principal est situé entre les coques. Le bateau a une grande fiabilité, une autonomie de batterie, un grand volume interne. Parmi les inconvénients figurent le long processus d'immersion, la grande taille, la complexité des systèmes de remplissage des ballasts.

Les approches modernes de la construction sous-marine dictent des formes de coque optimales. L'évolution de la forme est très étroitement liée au développement des systèmes moteurs. Initialement, la priorité était aux bateaux pour le mouvement de surface avec la possibilité d'une immersion à court terme pour résoudre des missions de combat. La coque de ces sous-marins avait une forme classique avec un nez pointu. La résistance hydrodynamique était très élevée, mais elle n'a pas joué un rôle particulier.

Les bateaux modernes ont une autonomie et une vitesse beaucoup plus importantes, les ingénieurs doivent donc la réduire - la coque est réalisée sous la forme d'une chute. C'est la forme optimale pour se déplacer sous l'eau.

Moteurs et batteries

Dans le dispositif d'un sous-marin moderne pour le mouvement, il y a des batteries, des moteurs électriques et des générateurs diesel. Une charge de batterie ne suffit souvent pas. Le maximum pour lequel une charge est suffisante est de quatre jours. A vitesse maximale, la batterie d'un sous-marin se décharge en quelques heures. La recharge est effectuée par un générateur diesel. Le bateau doit faire surface pour recharger les batteries.

Également utilisé dans la conception d'un sous-marin dieselmoteurs anaérobies ou indépendants de l'air. Ils n'ont pas besoin d'air. Le bateau n'a peut-être pas refait surface.

Systèmes de plongée et de remontée

Le sous-marin possède également ces systèmes. Pour plonger, un sous-marin, contrairement à un bateau de surface, doit avoir une flottabilité négative. Ceci a été réalisé de deux manières - en augmentant le poids ou en réduisant le déplacement. Pour augmenter le poids des sous-marins, il existe des ballasts remplis d'eau ou d'air.

Pour une ascension ou une plongée normale, les bateaux utilisent des réservoirs arrière, ainsi que des réservoirs avant ou des réservoirs de ballast principaux. Ils sont nécessaires pour remplir d'eau à des fins de plongée et pour remplir d'air pour l'ascension. Lorsque le bateau est sous l'eau, les réservoirs sont pleins.

Pour contrôler rapidement et avec précision la profondeur, des réservoirs avec contrôle de la profondeur sont utilisés. Jetez un oeil à la photo de l'appareil sous-marin. En modifiant le volume d'eau, le changement de profondeur est contrôlé.

Les gouvernails verticaux sont utilisés pour contrôler la direction du bateau. Les volants peuvent être énormes sur les voitures modernes.

Systèmes de surveillance

L'un des premiers sous-marins à faible profondeur était contrôlé par les hublots. De plus, au fur et à mesure que le développement progressait, la question s'est posée d'une navigation et d'un contrôle en toute confiance. Pour la première fois, un périscope a été utilisé pour cela en 1900. À l'avenir, les systèmes ont été constamment mis à niveau. Désormais, plus personne n'utilise de périscopes, et les actifs et passifs hydroacoustiques ont pris leur place.sonars.

Bateau à l'intérieur

L'intérieur du sous-marin comporte plusieurs compartiments. Si nous regardons le fonctionnement d'un sous-marin sur l'exemple de l'une des expositions de l'exposition "De l'histoire de la flotte sous-marine russe", alors immédiatement dans le premier compartiment, vous pouvez voir six tubes lance-torpilles à arc, un dispositif de tir et des pièces de rechange torpilles.

Le deuxième compartiment contient les quartiers des officiers et des commandants, la cabine d'un spécialiste du sonar et une salle de reconnaissance radio.

Le troisième compartiment est le poteau central. Dans ce compartiment, il y a beaucoup d'instruments et d'appareils divers pour contrôler le mouvement, la plongée, l'ascension.

Le quatrième est un carré pour les contremaîtres, une cuisine, une salle radio. Dans le cinquième compartiment, il y a trois moteurs diesel d'une capacité de 1900 litres. Avec. chaque. Ils fonctionnent lorsque le bateau est au-dessus de l'eau. Le compartiment suivant contient trois moteurs électriques pour les voyages sous-marins.

Dans le septième, des tubes lance-torpilles, un dispositif de mise à feu, des couchettes pour le personnel ont été installés. Vous pouvez voir comment le sous-marin est disposé à l'intérieur. La photo vous permettra de vous familiariser avec tous les appareils et compartiments.