Субмарина - це унікальний засіб підводного плавання, здатне переміщатися по водному середовищі без спливання на поверхню. Її основне завдання-здійснювати пошук і знищення підводних і надводних цілей. Конструкція підводного човна включає в себе ряд складних систем і механізмів, які дозволяють їй виконувати поставлені завдання в найважчих умовах.
Основними елементами конструкції підводного човна є корпус, рухова установка, система управління, збройова система і обладнання для забезпечення життєдіяльності екіпажу. Корпус човна зазвичай має форму циліндра і виконаний з міцних і герметичних матеріалів, що забезпечує йому плавучість і захищає від тиску води на глибині.
Для пересування підводного човна використовується рухова установка, яка дозволяє їй розвивати високу швидкість і змінювати напрямок руху. Управління човном здійснюється за допомогою спеціальної системи управління, яка включає в себе рулі, гідроплани і спеціальне обладнання для навігації під водою. Система зброї підводного човна призначена для знищення цілей і може включати ракети, торпеди або іншу зброю.
Будова і робота підводного човна
Будова підводного човна забезпечує її функціонування в умовах підводного середовища. Основні компоненти включають:
- Корпус-основна конструкція, що забезпечує плавучість і герметичність човна. Корпус зазвичай ділиться на відсіки для розміщення екіпажу, озброєння та систем.
- Кормова частина-задня частина човна, в якій знаходяться механізми управління і двигун. Корми забезпечує стабільність і маневреність підводного човна.
- Носова частина-передня частина човна, в якій розташовується система підводних ракет або торпед. Ніс зазвичай має форму обтічної, щоб знизити гідродинамічний опір.
- Перископна установка - система оптичних приладів, що дозволяє екіпажу спостерігати над поверхнею води без виходу на поверхню.
- Система занурення і виплиття - комплекс механізмів і систем, що дозволяють підводному човні контролювати своє положення і глибину у воді.
Робота підводного човна заснована на використанні двигуна і енергетичної установки для пересування під водою. Відсутність доступу до повітря означає, що підводний човен повинен мати окремі системи життєзабезпечення, такі як системи підтримки атмосферного тиску та очищення повітря. Під час своєї роботи підводний човен використовує тактику скритності, спираючись на свою невидимість і можливість піти від виявлення противником.
Корпус і обтічна форма
| Вигин | Корпус підводного човна має спеціальні вигини і скоси, щоб поліпшити її гідродинамічні характеристики і забезпечити найменший опір руху під водою. Така обтічна форма зменшує шум, створюваний водяним потоком під час руху. |
| Геометричний параметр | Корпус зазвичай має циліндричну або овальну форму з плавними переходами, щоб знизити гідродинамічні сили опору. Це дозволяє підводному човні переміщатися воді більш ефективно і знижує енерговитрати на рух. |
| Оссобенности конструкції | Корпус підводного човна має різні відсіки і відділення, включаючи приміщення для екіпажу, системи життєзабезпечення, зброї та інших компонентів. Вони розташовуються таким чином, щоб забезпечити баланс і стабільність човна під водою. |
| Акустичні властивості | Корпус також повинен мати покращені акустичні властивості, щоб підводний човен міг мінімізувати свій шум і бути непомітним для супротивника. Для цього в конструкцію корпусу можуть бути впроваджені спеціальні матеріали і покриття. |
Обтічна форма корпусу підводного човна є одним з ключових факторів, що визначають її маневреність і скритність. Інженери прагнуть створити оптимальну форму, враховуючи вимоги до швидкості і маневреності, а також мінімізацію відображення звукового і радіолокаційного випромінювання.
Принцип роботи джерела енергії
Головним джерелом енергії на більшості підводних човнів є ядерний реактор. Реактор являє собою складну систему, в якій відбувається поділ ядерних атомів, виділяючи при цьому велику кількість енергії. Вона використовується для нагріву води і створення пари, який приводить в рух турбіну і генератор електроенергії.
Отримана електроенергія розподіляється по різних системах підводного човна, включаючи системи руху, системи життєзабезпечення та системи озброєння. Весь процес роботи реактора і управління енергією здійснюється спеціальними комп'ютерними системами і операторами, які моніторять і регулюють роботу реактора.
Використання ядерного реактора дозволяє підводним човнам мати практично необмежений запас палива, що відкриває перед ними можливість для довгих патрулів і виконання складних завдань в глибинах океану. При цьому, використання ядерного реактора вимагає дотримання особливих заходів безпеки і контролю, включаючи навчений персонал і спеціальні системи контролю радіації.
Принцип роботи джерела енергії на підводних човнах відіграє вирішальну роль у забезпеченні їх тривалого і безшумного перебування під водою, що робить їх неперевершеними засобами спостереження, а також інструментами ведення військових операцій під водою.
Система управління та навігації
Основні компоненти системи управління та навігації включають:
Гідроакустична система:
Застосовується для виявлення інших суден, визначення напрямку і відстані до них, а також для управління підводним човном під час підводного плавання.
Інерційна навігаційна система:
Забезпечує визначення місця розташування човна на основі вимірювань прискорення і кутової швидкості. Ця система автономна і не вимагає зовнішніх джерел інформації.
Система глобального позиціонування (СНС / GPS):
Високоточна глобальна система навігації, яка використовує супутники для визначення місця розташування та часу.
Гірокомпас:
Вимірює кутові швидкості човна і заснований на принципі збереження кутового моменту.
Ці компоненти працюють разом, щоб забезпечити точне управління та надійну навігацію підводного човна. Вони дозволяють екіпажу контролювати рух підводного човна в тривимірному просторі і успішно виконувати поставлені завдання.
Оснащення та озброєння
Кожна підводний човен складається з безлічі комплектуючих і обладнання, які дозволяють їй виконувати свої завдання. Оснащення підводного човна включає в себе:
1. Ракетне озброєння. Більшість сучасних підводних човнів оснащені балістичними ракетами, що дозволяють вражати цілі на великих відстанях. Ці ракети можуть бути носіями ядерних боєголовок і є основним засобом стратегічного наступу.
2. Торпедне озброєння. Торпеди є основним засобом атаки підводного човна на інші кораблі і судна противника. Їх пускові установки можуть перебувати як всередині човна, так і на її зовнішній оболонці.
3. Системи виявлення. Підводні човни оснащені різними зондами, датчиками і перископами, які дозволяють їм виявляти противника на різних глибинах і в різних умовах. Ці системи виявлення дозволяють човні підтримувати свою скритність.
4. Системи управління та навігації. Підводні човни оснащені складними системами управління, які дозволяють їм маневрувати у воді та виконувати завдання. Навігаційні системи дозволяють човні визначати своє місце розташування і слідувати заданому маршруту.
5. Життєзабезпечення. Усередині човна знаходяться системи життєзабезпечення, які забезпечують екіпажу необхідні ресурси: повітря, їжу, воду і т.д. ці системи дозволяють екіпажу перебувати в човні протягом тривалого часу, без необхідності виходу на поверхню.
Всі ці компоненти разом утворюють комплексне оснащення і озброєння підводного човна, що дозволяє їй виконувати різні завдання і місії.
Принцип роботи баластної системи
Коли човен знаходиться на поверхні води, баластні баки заповнені повітрям, що робить човен легким і плаваючим на поверхні. Для забезпечення занурення човна, баластні баки наповнюються водою з моря або океану.
Важливою особливістю баластної системи є можливість контролювати кількість води в баках для досягнення бажаної погружаемости. Для цього використані клапани і насоси, які дозволяють регулювати заповнення і спустошення баків.
При бажанні човен може повернутися навколо своєї вертикальної осі, використовуючи нерегульовані баластні танки. Змінюючи розподіл баласту в цих танках, човен може піднятися або опуститися через поверхню.
У процесі занурення та підйому баластна система відіграє важливу роль у підтримці стабільності човна та досягненні бажаної глибини занурення. Вона дозволяє човні маневрувати і залишатися непомітною під водою або, навпаки, спливати на поверхню.
В основі принципу роботи баластної системи лежить фізичний закон Архімеда, який говорить, що спливаюча сила, що діє на тіло, дорівнює вазі витісненої рідини. Заповнення резервуарів з водою збільшує вагу човна і дозволяє йому занурюватися. Спустошення баків зменшує вагу човна і дозволяє їй спливати.
Завдяки принципу роботи баластної системи підводний човен може успішно виконувати безліч завдань, включаючи спостереження, збір інформації та виконання військових операцій в морських просторах.