زیردریایی

نیروی شناوری

 

یک زیر دریایی یا کشتی می تواند در آب شناود باشد چراکه وزن آب جابه جا شده برابر با وزن کشتی است این جا به جایی آب نیرویی به سمت بالا ایجاد می کند که آن را نیروی شناوری می نامیم و بر خلاف نیروی گرانش که کشتی را به سمت پائین می کشد عمل می کند.

نیروی شناوری زیر دریایی قابل کنترل می باشدو به آن اجازه فرو رفتن و یا بالا آمدن در آب را می دهد.برای کنترل نیروی شناوری، زیر دریایی تانک های تعادلی <!--[if !supportFootnotes]-->[1]<!--[endif]--> دارد و به عنوان کمک کننده تعادلی از تانک های تعادلی تریم<!--[if !supportFootnotes]-->[2]<!--[endif]--> نیز استفاده می کند که متناوباً از آب یا هوا پر می شوند.

هنگامی که زیر دریایی در روی سطح آب قرار می گیرد چگالی آن از چگالی آب اطرافش کمتر است و تانک های تعادلی آن از هوا پر هستند و برای آن که زیر دریایی در اب فرو رود آب از دریچه های تانک های تعادلی وارد می شود تا وقتی که چگالی آن از چگالی آب اطراف بیشتر شود و زیر دریایی به اصطلاح غرق شود(نیروی شناوری منفی).

یک راه تهیه هوای فشرده نگهداری آن در فلاسک های هواست که هم هوای مورد نیاز خدمه زیر دریایی را تأمین می کند و هم در هنگام برخاستن و بالات آمدن زیر دریایی از آن ها استفاده می شود.

همچنین زیر دریایی دارای دستگاه های متحرکی از بال های کوچک است که صفحات هیدرولیکی نام دارند و در عقب زیر دریایی قرار دارند که به کنترل زاویه dive (فرورفتن) کمک می کنند، صفحات هیدرولیکی زاویه دار هستندبه طوری که آب در بالای آن ها حرکت کرده و در عقب زیر دریایی نیرویی به سمت بالا به وجود می آورد که در این صورت زیر دریایی به سمت پائین زاویه می گیرد.

برای مسطح و افقی نگه داشتن زیر دریایی در هر عمقی باید در تانکهای تریم آن میزان آب و هوای آن را در تعادل نگه داشت به طوری که چگالی کل آنها برابر با چگالی آب اطراف باشد که در این حالت نیروی شناوری خنثی داریم .

وقتی زیر دریایی به عمق کروز برسد صفحات هیدرودینامیکی به صورت افقی قرار می گیرند و در این حالت زیر دریایی به صورت افقی حرکت خواهد کرد.

زیر دریایی در حرکت داخل آب می تواند از رادارهایی که در قسمت دم قرار دارند برای چرخش به سمت راست و چپ و از صفحات هیدرولیکی برای تنظیم زاویه جلو و عقب زیر دریای استفاده کند.

به علاوه برخی زیر دریایی ها به موتور محرکه ثانوی ای مجهز هستند که قادربه چرخش 360 درجه ای است.

وقتی جریان هوای فشرده از فلاسک های هوا وارد تانک های تعادلی می شود نیروی هوا آب را به بیرون می راند تا هنگامی که چگالی کل از چگالی آب اطراف کمتر شود و نیروی شناوری مثبت گردد تا زیر دریایی بالا بیاید در این حال صفحات هیدرولیکی طوری زاویه دار می شوند که آب بتواند بالای سطح عقبی حرکت کند و نیرویی در عقب به سمت پائین وارد کند تا زیر دریایی به سمت بالا زاویه پیدا کند.در حالت های اضطراری تانک های تعادلی به سرعت از هوای فشرده پر می شوند و زیر دریایی به سرعت به سطح آب می آید.

 

 

تأمین نیرو(توان) زیردریایی:

 

زیر دریایی های هسته ای از راکتورهیی هسته ای ،توربین های بخار و گیربکس های کاهشی برای حرکت دادن شفت اصلی ملخ استفاده می کنند که نیروی تراستی به سمت جلو و یا عقب را تولید می کند همچنین از یک موتور الکتریکی نیز که کار یکسانی انجام می دهد در مواقع اضطراری کمک می گیرند.

همچنین زیر دریایی ها نیاز به نیروی الکتریکی دارند که بتوانند تجهیزات الکتریکی را به کار گیرند که برای این کار زیر دریایی ها مجهز به موتور های دیزل (که سوخت را می سوزانند)و یا راکتورهای هسته ای (که هسته اتم را می شکافند)هستند.

همچنین زیر دریایی ها می توانند از نیروی باتری استفاده کنند که خود این باتری ها توسط باتری های دیزل و یا راکتورهای هسته ای شارژ می شوند

در مواقع ضروری از نیروی الکتریکی باتری ها فقط برای حرکت اولیه زیر دریایی استفاده می شود. زیر دریایی های دیزلی مثال های خوبی از ترکیب نیرو هستند چرا که اغلب از تعداد دو یا بیشتر موتور دیزلی استفاده می کنند. ممکن است همه موتور ها با هم کار چرخاندن شفت ملخ و شارژ باتری ها را انجام دهند و یا ممکن است یک موتور شفت ملخ را بچرخاند و بقیه موتورها ژنراتور را بچرخانند.

موتور های دیزلی برای کار نیاز به هوا دارند بنابرین زیر دریایی باید روی سطح آب باشد و در هنگام غوطه ور شدن کامل زیر دریایی با موتور دیزلی باتری ها باید کاملاً شارژ باشند و محدودیت در تکنولوژی شارژ باتری ها به طرز شدیدی بر مدت زمانی که زیر دریایی با موتور دیزلی می تواند در زیر آب باشد تأثیر گذاشته و آن را دچار محدودیت می کند.

حال آن که به کار گیری نیروی هسته ای مزیت بزرگی در زیر دریایی ها دارد ژنراتورهای هسته ای به اکسیژن نیازی ندارند بنابرین یک زیر دریایی هسته ای تا هفته ها می تواند در زیر آب بماند همچنین مدت زمان نگهداری (طول عمر)سوخت هسته ای بسیار بیشتر از سوخت دیزلی است و یک زیر دریایی هسته ای برای سوخت گیری مجدد نیازی به آمدن به سطح آب را ندارد.

راکتور با تولید گرما بخار کمورد نیاز یک توربین بخار را تأمین می کند و توربین شفت ملخ را به خوبی موتور الکتریکی حرکت می دهد.

دو تفاوت عمده مابین راکتورهای تجاری و راکتورهای به کار رفته در کشتی های هسته ای وجود دارد:

_راکتور موجود در کشتی ها کوچکتر است.

_راکتور در کشتی هسته ای از سوخت غنی شده استفاده می کند تا بتوان با راکتوری کوچکتر انرژی بیشتری دریافت کرد.

 

 

 

<!--[if !supportFootnotes]-->
<!--[endif]-->
/ 1 نظر / 16 بازدید
محمد

بسیار ارزشمند بود متشکرم