Click to listen highlighted text! Powered By GSpeech
Get Adobe Flash player
مستمرين معاكم بإذن الله 2008-2024 **** #لان_لجيشنا_تاريخ_يستحق_أن_يروي **** ***** إنشروا تاريخنا وشاركونا في معركة الوعي **** تابعونا علي قناة اليوتيوب 1100+ فيديو حتي الان **** تابعونا علي صفحات التواصل الاجتماعي** أشتركوا معنا في رحلاتنا لمناطق حرب أكتوبر **** يرجي استخدام خانة البحث **** *** تابعونا علي تليجرام - انستجرام - تويتر

كيف تعمل الغواصة

 


[​IMG]




 

 

يعد اختراع الغواصات قفزة نوعية في عالم التكنولوجيا , فمنذ فترة غير طويلة اقتصرت العمليات البحرية على السطح فقط , و باضافة الغواصات الى ترسانة القوات البحرية , فتحت آفاق جديدة في عالم ما تحت الماء , فتحول هذا الاخير الى ساحة معركة استراتيجية , تستغلها القوى العظمى لتنفيذ المهام و المخططات في صمت و هدوء دونما احداث اية ضجة .

 

هذا الاختراع لم يسمح فقط بالغوص تحت الماء و خوض المعارك , و انما ايضا بالبقاء لأشهر او حتى سنوات تحت الماء في احدى اروع النقلات بالتاريخ العسكري .
و في هذاالموضوع المبسط قدر الامكان , يستطيع القارئ عند وصوله لآخر حرف من الموضوع معرفة ما يلي : ​

  • كيف تنزل الغواصة الى الاعماق و تصعد الى السطح ؟؟​
  • كيف يمكن الحفاظ على متطلبات الحياة داخل الغواصة ؟؟​
  • كيف توفر الغواصة الطاقة الازمة لاشتغالها ؟؟​
  • كيف تجد الغواصة طريقها تحت الماء ؟؟​
  • و كيف يتم نجدة غواصة ؟؟​
[​IMG]

الغوص والصعود :

الغواصة او اي قطعة بحرية بامكانها ان تطفوا فوق الماء لان وزن الماء الذي تزيحه يساوي وزن السفينة . هذه الازاحة يتولد عنها قوة معاكسة لقوة الجاذبية ( قوة الجاذبية هي المسؤولة عن نزول الاجسام الى الارض ) هذه القوة تسمى قوة الطفو ( او ما يصطلح عليه في الفيزياء بدافعة ارخميدس ) . و بعكس السفن , تستطيع الغواصات التحكم بشدة دافعة ارخميدس و هذا ما يسمح لها بالتحرك عموديا داخل المياه .

و للسيطرة على شدة قوة الطفو , تمتلك الغواصة على جوانب البدن صهاريج و خزانات و التي يمكن ملؤها بالتناوب بالماء او الهواء .

[​IMG]

عندما تكون الغواصة في السطح , تكون الصهاريج مملوئة بالهواء , و عندها تصبح كثافة الغواصة اقل من كثافة الماء و بالتالي تبقى الغواصة طافية على السطح .
من اجل الغوص , تفتح صنابير الصهاريج فتمتلأ بالماء و يخرج الهواء , فترتفع كثافة الغواصة , و عندما تصبح كثافتها اكبر من كثافة الماء تبدأ بالغوص تدريجيا داخل المياه . بالاضافة الى ذلك , يوجد بالغواصة مجموعة من الاجنحة الصغيرة المتحركة تسمى ( الزلاقات ) و التي تساعد على التحكم في زاوية الغوص ( او الصعود للسطح ايضا ) , فعند الغوص تأخذ الزلاقات وضعية مائلة نحو الخلف , و بفعل ضغط الماء تميل الغواصة نحو الاسفل .
للابقاء على مستوى العمق المراد للغواصة , تحافظ الغواصة على توازن كمية الماء و الهواء داخل الصهاريج بحيث تكون كثافة الغواصة مساوية لكثافة الماء المحيط بها , كما تأخذ الزلاقات وضعية افقية لتبقى الغواصة في الوضع الافقي و تتحرك باستخدام دفات الذيل بالمؤخرة نحو اليمين او نحو اليسار , كما تجهز بعض الغواصات بمحركات دفع ثانوية بامكانها الدوران 360 درجة .

[​IMG]

لتصعد الغواصة نحو الاعلى يتم افراغ الهواء المضغوط الموجود بقوارير في الصهاريج , فتنخفظ كثافة الغواصة مقارنة بكثافة الماء , و بالموازاة تميل الزلاقات نحو الامام , و بفعل ضغط الماء تميل الغواصة ككل نحو الاعلى .

اما سرعة الغوص او الصعود فتتحكم بها كمية الماء و الهواء بالصهاريج ( كلما كبرت كمية الماء تزداد سرعة الغوص و كلما كبرت كمية الهواء تزداد سرعة الصعود نحو الاعلى , و عند التوازن تبقى الغواصة ثابتة )

فيديو عن نظريه عمل الغواصه

 

متطلبات الحياة :
هناك ثلاث مشاكل رئيسية تواجه الحياة داخل البيئة المغلقة للغواصة , تتمثل في :

  • الحفاظ على نوعية الهواء
  • الحفاظ على إمدادات المياه العذبة
  • الحفاظ على درجة حرارة

1/ الحفاظ على نوعية الهواء :

يتكون الهواء الموجود في الغلاف الجوي اساسا من اربع غازات :

  • النيتروجين (78٪)
  • الأكسجين (21٪)
  • الأرغون (0.94 في المئة)
  • ثاني أكسيد الكربون (0.04 في المئة)

عندما نتنفس الهواء , يستهلك جسمنا الاكسجين و يطرح ثنائي اكسيد الكربون , هذا الاخير يشكل 4.5 بالمئة من كمية الهواء الذي نطرحه , بينما لا يحتاج جسمنا الى النيتروجين و الارغون . و الغواصة هي عبارة عن وعاء ضخم مغلق يحتوي على مجموعة من الاشخاص و كمية محدودة من الاوكسجين , لذلك هناك ثلاث اشياء وجب حصولها داخل الغواصة من اجل المحافظة على الهواء الصالح للتنفس :

  • تجديد كمية الاوكسجين المستهلك , فاذا نقصت كمية الاوكسيجين عن النسبة المحددة يحصل اختناق .
  • التخلص من ثنائي اكسيد الكربون من الهواء لأن هذا الاخير يتحول الى سم في تضاعف كميته .
  • التخلص من الرطوبة و البخار الناتج عن عملية الزفير .

أولا يتم توفير الكمية الازمة من الاوكسجين اما عن طريق : خزانات تحتوي غاز مضغوط , التحليل الكهربائي للماء ( ينتج غازي الهيدروجين و الاوكسجين ) او عن طريق ما يسمى ( اسطوانة الاوكسجين ) و التي تطلق غاز الاوكسجين بعد تفاعل كيميائي . ويتم اطلاق كميات الاوكسيجين في الغواصة اما بصفة مستمرة عن طريق نظام محوسب يستشعر نسبته في الهواء او على شكل دفعات دورية خلال اليوم .

ثانيا يتم التخلص من ثنائي اكسيد الكربون عن طريق تفاعل كيميائي باستخدام املاح الصودا ( هيدروكسيد الصوديوم NaOH h او هيدروكسيد الكالسيوم CaOH ) و ذلك في اجهزة تسمى اجهزة ( غسيل الغاز ) . كما يوجد العديد من التفاعلات الكيميائية الاخرى التي تحقق نفس الغرض .

ثالثا يمكن التخلص من الرطوبة بواسطة مزيل الرطوبة او عن طريق تفاعلات كيميائية , وهذا لمنعها من التكثف على الجدران و المعدات داخل الغواصة .

بالاضافة الى ذلك , الغازات الاخرى مثل احادي اكسيد الكربون و الهيدروجين التي تنتج عن السجائر و المعدات تزال عن طريق استخدام محارق , اما الغبار و الجسيمات و الاوساخ فيتم ازالتها عن طريق مرشحات . ( باستخدام تقنية الترشيح )

2/الحفاظ على إمدادات المياه العذبة :

تحتوي اغلب الغواصات على محطات تقطير المياه و التي تجعل من مياه البحر المالحة مياه عذبة صالحة للشرب و ذلك بتحويل مياه البحر الى بخار عن طريق التسخين ثم اعادة تكثيفه في خزانات جمع المياه العذبة . محطة التقطير على بعض الغواصات يمكن أن تنتج 10،000 إلى 40،000 جالون (38،000 - 150،000 ليتر) من المياه العذبة يوميا. يتم استخدام هذه المياه أساسا لتبريد المعدات الالكترونية (مثل أجهزة الكمبيوتر ومعدات الملاحة) و لاستخدامات الطاقم (الشرب , الطبخ , النظافة ... الخ).

3/الحفاظ على درجة حرارة :

تبلغ درجة حرارة المحيطات التي تعمل بها الغواصة حوالي 39 درجة فهرنهايت ( 4° مئوية ) , كما ان معدن سطح الغواصة ناقل للحرارة , و بالتالي وجب المحافظة على درجة حرارة داخلية مريحة لافراد الطاقم و ذلك عن طريق تحويل الطاقة الكهربائية الى طاقة حرارية . الطاقة الكهربائية المستخدمة تأتي اما من المفاعلات النووية , محركات الديزل او من البطاريات في حالة الطوارئ .

[​IMG]

امدادات الطاقة :

تستخدم الغواصات النووية المفاعلات النووية و توربينات البخار من اجل دفع المراوح و بالتالي تحريك الغواصة داخل المياه نحو الامام او الخلف , بالاضافة الى محرك يدفع المروحة في حالة الطوارئ او عند الرسو .
تحتاج الغواصة ايضا الى طاقة كهربائية لتشغيل المعدات , و لهذا تجهز الغواصة بمحركات ديزل تحرق الوقود او مفاعلات نووية تعتمد على الانشطار النووي . كما تحتوي الغواصة كذلك على بطاريات تشحن عادة عن طريق محرك الديزل او المفاعل النووي , وفي حالات الطوارئ قد تصبح هذه البطاريات المصدر الوحيد للطاقة .

اما غواصات الديزل فهي مثال جيد للمركبات الهجينة , حيث تعتمد اغلبها على محركين ديزل او اكثر , تستخدم محركات الديزل اما في تحريك المراوح على السطح , او شحن البطاريات الضخمة او كلاهما معا ( محرك لتدوير المراوح و الثاني لشحن البطاريات )

[​IMG]

ان غواصات الديزل تحت الماء تستخدم فقط الطاقة المشحونة في البطاريات من اجل تدوير المراوح , و هو ما يستلزم الصعود الى السطح لتشغيل المحرك و بالتالي شحن البطاريات ( لتوفير الاوكسجين الازم لحرق الوقود ) , و بالتالي تتحكم سعة البطاريات في مدة البقاء تحت الماء .

بسبب القدرات المحدودة لهذه البطاريات , يفضل ان تعتمد الغواصات على المفاعلات النووية لما تتمتع به من مزايا , فهي لا تحتاج لأوكسجين , كما ان الوقود النووي يستمر لفترة اطول من الوقود التقليدي , بالاضافة الى عدم الحاجة الى الرسة بالموانئ للتزود بالوقود , كل هذا يسمح للغواصة النووية بالبقاء لعدة اشهر تحت الماء .

[​IMG]

الغواصات و حاملات الطائرات النووية تعتمد على المفاعلات النووية و التي هي مماثلة تقريبا للمفاعلات التجارية ( مفاعلات انتاج الكهرباء ) , حيث تنتج الحرارة عن الانشطار النووي , هذه الحرارة تستخدم في تسخين المياه التي تتحول الى بخار و الذي يضغط في غرف خاصة ثم يستخدم اما لتحريك المراوح مباشرة ( تحويل ميكانيكي -ميكانيكي ) او لانتاج الطاقو الكهربائية عن طريق تدوير منوبات ( طاقة حركية الى طاقة كهربائية ) .
و لعل الاختلاف الوحيد بين مفاعل الغواصة و المفاعل التجاري :

  • مفاعل الغواصة اصغر من المفاعل التجاري .
  • مفاعل الغواصة يعتمد على مباشرة على الوقود المخصب . ( لاعطاء طاقة اكبر في مفاعل اصغر )


[​IMG]

الملاحة :

[​IMG]


ان الضوء لا ينتشر بعيدا داخل المحيطات مما يوجب على الغواصات العمل في بيئة مظلمة . و لذلك تم تجهيز الغواصة بالخرائط و المعدات الملاحيةالمتطورة .
على السطح , تستخدم الغواصة نظام تحديد المواقع العالمي GPS و الذي يحدد بدقة المواقع و خطوط الطولوالعرض , و لكن تحت الماء لا يمكن استخدام هذا النظام .
تحت الماء , تستخدم الغواصة نظام توجيه بالقصور الذاتي ( كهربائي-ميكانيكي ) و الذي يتتبع حركة الغواصة ابتداءا من نقطة الانطلاق الثابتة بواسطة جهاز الجيروسكوب ( جهاز يقيس الزوايا و الاتجاهات ) .

[​IMG]
( الجيليسكوب )

نظام التوجيه بالقصور الذاتي دقيق لمدة تصل الى حوالي 150 ساعة من العمل , و لهذا يتم استخدامه بالتناسق مع الانظمة السطحية الاخرى ( GPS , الاقمار الصناعية , الرادار.... . الخ ) .

من اجل تحديد الاهداف , تستخدم الغواصة السونار SONAR السلبي و الايجابي .

[​IMG]

بالنسبة للسونار الايجابي يقوم بارسال نبضات من الموجات الصوتية التي تنتقل عبر المياه و تنعكس عن الاصطدام بالهدف لتعود الى الغواصة . و بمعرفة سرعة الصوت في الماء و الوقت المستغرق في الانتقال للهدف ثم العودة باممكان الكومبيوتر حساب المسافة بين الهدف و الغواصة بسرعة كبيرة ( الحيتان , الدلافين و الخفافيش تستخدم نفس التقنية للعثور على فرائسها )
اما السونار السلبي فيستقبل الموجات الصوتية الصادرة عن الهدف .
كما يستخدم السونار كذلك في الملاحة عن طريق رسم ملامح قاع المحيط .

[​IMG]

الانقاذ و النجدة :

[​IMG]


عند حصول اي حادث للغواصة ( اصطدام بغواصة اخرى , انفجار لغم , انفجار داخل الغواصة ... الخ ) يرسل الطاقم نداء استغاثة عن طريق الراديو او اطلاق عوامة تنقل نداء الاستغاثة .تبعا لظروف الحادثة , يتم ايقاف المفاعلات النووية آنيا و يعتمد على البطاريات للامداد بالطاقة .
عند حصول مثل هكذا حوادث , يكون افراد الطاقم في مواجهة اربع مخاطر رئيسية :

  • الفياضانات في الغواصة يجب احتواءها و التقليل منها .
  • التقليل من استخدام الاوكسيجين من اجل المحافظة على اطول مدة ممكنة للبقاء .
  • ارتفاع نسبة غاز ثنائي اكسيد الكربون و الذي يسبب حالات الاختناق .
  • نفاذ طاقة البطاريات مما يؤدي الى انخفاظ درجة حرارة الغواصة .

عمليات الانقاذ و النجدة يجب ان تتم بسرعة كبيرة , و عادة في غضون 48 ساعة من الحادثة و ذلك اما عن طريق سحب الغواصة من القاع بواسطة سفن خاصة ( تتم عادة بعد اجلاء الطاقم ) , او عن طريق ارسال نوع خاص من المركبات ( غواصات صغيرة ) تسمى DSRV ( ا Deep-Submergence Rescue Vehicles )


[​IMG]

هذه المركبات بامكانها الغوص بشكل مستقل الى الغواصة الغارقة , تحط على الغواصة في فتحة الخروج على الجذع و تجلي ما يربو عن 24 من افراد الطاقم المنكوب .

وتشمل العوامل الهامة في نجاح عملية الإنقاذ : عمق الغواصة الغارقة، التضاريس في قاع البحر، التيارات في محيط الغواصة ، زاوية الغوص، الظروف الجوية على السطح و في البحر .

[​IMG]

 

مصدر الموضوع

http://army-tech.net/forum/index.php?threads/%D9%83%D9%8A%D9%81-%D8%AA%D8%B9%D9%85%D9%84-%D8%BA%D9%88%D8%A7%D8%B5%D8%A9-%D8%9F.1881/

Share
Click to listen highlighted text! Powered By GSpeech