Submarinul

Categoria: Referat Mecanica

Descriere:

Submarinele electrice sunt submarine actionate cu ajutorul motoarelor electrice, care pot propulsa vasul atât la suprafatã, cât si sub apã. Submarinele electrice folosesc si generatoare electrice actionate de motoare Diesel, pentru reîncãrcarea bateriilor motoarelor electrice...

SUBMARINUL

1. Clasificare

Dupã scopul în care sunt folosite, submarinele pot fi :   - submarine militare

                                                                                      - submarine civile

1.1 Submarinele militare sunt de douã feluri :                                                                 

                        - submarine militare actionate de motoare electrice

                        - submarine militare actoinate cu ajutorul energiei nucleare

            1.1.1 Submarinele electrice sunt submarine actionate cu ajutorul motoarelor electrice, care pot propulsa vasul atât la suprafatã, cât si sub apã. Submarinele electrice folosesc si generatoare electrice actionate de motoare Diesel, pentru reîncãrcarea bateriilor motoarelor electrice.

1.1.2 Submarinele nucleare sunt submarine care folosesc energia nuclearã pentru propulsare. Acestea sunt si ele de douã feluri :

- submarine nucleare vânãtoare-distrugãtoare - folosite pentru urmãrirea si distrugerea navelor si a submarinelor inamice;

- submarine nucleare balistice - concepute pentru aruncarea proiectilelor balistice cu razã mare de actiune, purtând focoase nucleare.

1.2 Submarine civile sunt de douã feluri :

- minisubmarine de agrement - folosite în special în zona recifelor si barierelor de corali (Australia);

- minisubmarine de mare adâncime - folosite în scopuri stiintice (se mai numesc batiscarfuri sau submersibili si pot atinge adâncimi de 10000 m).

1.2.1 Submersibilii sunt utilizati în scopuri stiintifice sau industriale. Acestia pot fi teleghidati sau dirijati de oameni. Un vehicul cu telecomandã poate fi operat din interiorul submersibilului, pentru a explora locutile prea periculoase pentru submersibil.

2. Istoria submarinului

            2.1 Începuturile submarinului - primele submarine erau bãrci subacvatice, de cele mai multe ori, în formã de butoaie, fãcute din lemn si piele. Ele erau dirijate de elice actionate manual sau de vâsle.

            Primul submarin de acest fel a fost construit în anul 1776 si se numea Turtle (Broasca testoasã). Acesta era propulsat de o elice pedalatã de un om si avea viteza de 1 nod. Turtle a încercat sã ataseze o minã la fregata britanicã Eagle (Vulstrul) în New York, dar planul a esuat. Cu toate acestea, el a reusit sã ajungã la vasul inamic fãrã sã fie detectat, demonstrând astfel cã submarinele puteau fi folosite în rãzboi.

            2.2 Gãsirea unui mijloc potrivit de actionare - acest lucru nu a fost deloc usor în trecut. Motoarele electrice pentru bãrci fuseserã concepute pânã în anii 1830 si erau potrivite pentru actionarea unui vas submersibil pentru cã nu eliminau gaze si nu consumau oxigen. Totusi, motoarele electrice nu au adus rãspunsul complet, pentru cã bateriile necesare se descãrcau repede.

            În anii 1860 s-au conceput bateriile electrice reîncãrcabile numite acumulatoare si dinamuri capabile sã le reîncarce. Totusi, în ciuda faptului cã un submarin propulsat de un motor electric putea folosi un dinam pentru a-si reîncãrca bateriile electrice, trebuia sã se adauge un fel de motor pentru actionarea dinamului.

            2.3. Progrese - un motor cu aburi obisnuit necesita o alimentare abundentã cu aer pentru a-si arde combustibilul si un cos pentru eliminarea fumului si a gazelor. Motorul putea fi actionat în timp ce vasul se afla la suprafatã, dar, înainte de scufundare, echipajul trebuia sã etanseze cosul si sã închidã boilerele. Aceasta provoca o întârziere inacceptabilã pentru un vas militar care trebuie sã se scufunde brusc pentru a evita inamicul. De asemenea, cãldura rezidualã de la boilere ridica temperature la nivele insuportabile.

Rãspunsul pãrea sã fie motorul cu benzinã, desi un dezavantaj grav al acestuia este faptul cã aburii combustibilului volatil pot exploda usor. Cu toate acestea, în anii 1900 multe asemenea vase cu motoare cu benzinã erau folosite în operatiunile navale.

            În cele din urmã, motoarele Diesel au înlocuit motoarele cu benzinã la submarine. La început, propulsia se fãcea prin actionare directã de la motoarele Diesel ale vasului. Mai târziu, s-au introdus submarine cu actionare Diesel-electricã. În acest tip de vas, motoarele electrice sunt folosite atât sub apã cât si la suprafatã, dar se folosesc generatoare electrice actionate de motoare Diesel pentru reîncãrcarea bateriilor.

3. Cum functioneazã un submarin ?

            3.1 Propulsia - toate submarinele, atât cele nucleare cât si cele Diesel-electrice, imerseazã la fel. Când se pregãteste de scufundare, un submarin îsi umple cu apã tancurile de imersiune pânã ce acesta devine neutru din punct de vedere al portantei. Aceasta înceamã cã densitatea medie a vasului este aceeasi cu a apei din jurul sãu, adicã vasul nu pluteste si nici nu se scufundã, ci doar “stã” în apã. Pentru ca submarinul sã coboare, ele este ghidat în jos cu ajutorul unor suprafete de imersiune. Acestea functioneazã ca niste cârme, cu deosebirea cã ele controleazã miscarea de sus-jos a vasului. Dacã un submarin trebuie sã se ridice la suprafatã, el urcã orientându-si în sus suprafetele de imersiune. Pentru a se întoarce la suprafatã pentru o perioadã mai lungã, un submarin foloseste aer comprimat pentru a expulza apa din tancurile de imersiune.

            Un submarin nuclear poate rãmâne sub apã luni în sir, de aceea trebuie sã continã depozite mari de hranã. Este necesarã prezenta unui sistem de climatizere, care mentine aerul la o temperaturã confortabilã, înlãturã dioxidul de carbon si îl înlocuieste cu oxigenul. Oxigenul este produs la bord prin folosirea unui curent electric pentru a descompune apa mãrii în componentele sale principale - hidrogen si oxigen. Apele reziduale se depoziteazã în rezervoare care pompeazã apa din când în când.

            Apa mãrii se distileazã pentru a asigura echipajului apã de bãut. Apa sãratã se fierbe, aburi produsi re rãcesc pentru a fi transformati în apã purã, strânsã apoi în alt recipient. Sarea si alte imputitãti rãmân în boiler.

Într-un submarin nuclear, reactorul produce cãldurã prin fisiunea nucleelor. Prin acest proces se divid nucleele atomice, eliberând mari cantitãti de cãldurã. Un lichid de rãcire extrage apa din reactor si o transferã la  apa dintr-un boiler. Apa fierbe, generând aburi, trecuti apoi prin turbinele de propulsie principale si în turbinele legate le generatoare electrice. Cãldura transformã apa în aburi. Apoi aburii rotesc turbinele care actioneazã elicele.

3.2 Navigatia - primele periscoape (tuburi de observare) earu simple si mari, proiectând o imagine rãsturnatã a mãrii pe un ecran din sticlã matã. Mai târziu s-au introdus aparaturi sofisticate pentru a examina în detaliu cerul, marea si fundul mãrii. Asemenea aparaturã include perisoape pentru observarea soarelui, a lunii si a stelelor, aparaturã radar, sisteme de televiziune prin luminã redusã si aparaturã de sondaj ultrasonic.

În prezent, Sistemul de Navigatie Submarin (SINS), un sistem complex de giroscoape, produce un grafic extrem de exact care necesitã doar o datã la câteva zile reglare de cãtre NAUSAT, sistem de navigatie prin satelit.

Submarinele controleazã torpilele cu un sistem computerizat. Când o torpilã ajunge în zona tintã, ea este preluatã de mecanisme de ghidare preprogamate, care se orienteazã dupã sunetul elicei, magnetismului carcaselor si alte perturbatii subacvatice.

4. Utilizarea submarinelor  

4.1 Submarine vânãtoare-distrugãtoare, numite si SSN-uri, se folosesc la distrugerea si urmãrirea navelor si a submarinelor inamice. Ele sunt dotate cu sonar sensibil pentru a detecta “semnãtura sonorã” unicã (sunet de identificare) a unui vas inamic. Operatorii de sonar priceputi pot sã identifice multe vase doar dupã zgomotul pe care îl produc. Indiferent cât de silentios ar fi un submarin, el poate fi detectat prin folosirea unui sonar activ. Acesta transmite unde prin apã si receptioneazã ecourile, inclusiv pe cele provocate de submarine.

4.2 Submarine balistice, numite si SSBN-uri, pot lansa proiectile de sub apã pentru a lovi tinte la mii de kilometri depãrtare. Capacitatea submarinelor balistice de a nu fi detectate le protejeazã de atacul nuclear - un mare avantaj fatã de punctele de lansare de pe uscat. În cazul unui atac nuclear al inamicului, SSBN-urile pot contraataca devastator.