היסטוריה של טכנולוגיה, טכנולוגיה, אובייקטים מסביב לנו
צוֹלֶלֶת. היסטוריה של המצאות וייצור מדריך / ההיסטוריה של הטכנולוגיה, הטכנולוגיה, החפצים סביבנו צוללת (צוללת, צוללת, צוללת) - מחלקה של ספינות המסוגלת לצלול ולפעול מתחת למים לאורך זמן. יצירת צוללת היא הישג יוצא דופן של המוח האנושי ואירוע משמעותי בהיסטוריה של הטכנולוגיה הצבאית. לצוללת, כידוע, יש את היכולת לפעול באופן סמוי, בלתי נראה, ולכן, פתאום. התגנבות מושגת, קודם כל, על ידי היכולת לצלול, לשחות בעומק מסוים מבלי להסגיר את נוכחותו, ולהכות באופן בלתי צפוי באויב.
כמו כל גוף פיזי, צוללת מצייתת לחוק ארכימדס, הקובע שכל גוף שקוע בנוזל נתון לכוח ציפה כלפי מעלה השווה למשקל הנוזל שנעקר על ידי הגוף. לשם הפשטות, ניתן לנסח חוק זה כך: "גוף הטובל במים מאבד ממשקלו כמו משקלו של נפח המים שנעקר על ידי הגוף". על החוק הזה מתבסס אחד המאפיינים העיקריים של כל ספינה - הציפה שלה, כלומר, היכולת להישאר על פני המים. זה אפשרי כאשר משקל המים שנעקרו על ידי החלק השקוע של גוף הספינה שווה למשקל הכלי. במצב זה, לספינה יש כושר ציפה חיובי. אם משקל המים העקורים קטן ממשקל הספינה, אזי הספינה תטבע. במקרה זה, הספינה נחשבת כבעלת ציפה שלילית. עבור צוללת, הציפה נקבעת על פי יכולתה להיות גם שקועה וגם על פני השטח. ברור שהסירה תהיה על פני השטח אם יש לה ציפה חיובית. לאחר ציפה שלילית, הסירה תטבע עד שתשכב על הקרקעית. כדי שהיא לא תחפש לא לעלות ולא לשקוע, יש צורך להשוות את משקל הצוללת ומשקל נפח המים שנעקר על ידה. במקרה זה, הסירה ללא תנועה תתפוס עמדה אדישה לא יציבה במים ו"תתלה" בכל עומק. המשמעות היא שהסירה קיבלה אפס ציפה. כדי שצוללת תטבע, תגיח או תישאר מתחת למים, היא חייבת להיות מסוגלת לשנות את כושר הציפה שלה. זה מושג בצורה פשוטה מאוד - על ידי נטילת נטל מים על הסירה: מיכלים מיוחדים המסודרים בגוף הסירה מתמלאים במים חיצוניים ואז מתרוקנים שוב. כאשר הם מתמלאים לחלוטין, הסירה מקבלת כושר ציפה אפס. על מנת שהצוללת תעלה על פני השטח, יש צורך לשחרר את המיכלים מהמים. עם זאת, כוונון טבילה עם מיכלים לעולם לא יכול להיות מדויק. תמרון במישור האנכי מושג על ידי הזזת ההגאים האופקיים. כשם שמטוס באוויר מסוגל לשנות את גובה הטיסה שלו בעזרת מעליות, כך צוללת פועלת עם הגים אופקיים או הגאי עומק מבלי לשנות את כושר הציפה שלה. אם הקצה המוביל של להב ההגה גבוה מהקצה האחורי, זרימת המים המתקרבת תיצור הרמה כלפי מעלה. לעומת זאת, אם הקצה המוביל של ההגה נמוך מהחלק האחורי, הזרימה המתקרבת תלחץ כלפי מטה על משטח העבודה של העט. שינוי כיוון התנועה של צוללת במצב אופקי מתבצע עבור צוללות, כמו גם עבור ספינות שטח, על ידי שינוי זווית הסיבוב של ההגה האנכי. הצוללת הראשונה שהוכנסה לשימוש מעשי הייתה ה"טארטו" ("צב") של הממציא הצרפתי ביוכנל, שנבנתה ב-1776 בארה"ב. למרות הפרימיטיביות שלו, כבר היו בה כל האלמנטים של צוללת אמיתית. הגוף בצורת ביצה בקוטר של כ-2 מ' היה עשוי נחושת, ובחלקו התחתון כוסה בשכבת עופרת. צוות הסירה כלל אדם אחד.
הטבילה הושגה על ידי מילוי מיכל מיוחד (א) שנמצא ממש בתחתית במי נטל. הטבילה הותאמה באמצעות בורג אנכי (ג). העלייה בוצעה באמצעות שאיבת מי נטל באמצעות שתי משאבות (ב), שהופעלו אף הן באופן ידני. תנועה לאורך קו אופקי התרחשה בעזרת בורג אופקי (g). כדי לשנות כיוון, היה גלגל הגה (e) שנמצא מאחורי מושב האדם (g). החימוש של ספינה זו, המיועד למטרות צבאיות, היה מורכב ממוקש (ח) במשקל 70 ק"ג, שהונח בתיבה מיוחדת מתחת להגה. בזמן ההתקפה, הטורטיו, לאחר ששקעו במים, ניסו להתקרב מתחת לקיל של ספינת אויב. שם שוחרר המוקש מהקופסה ומאחר שקיבל ציפה מסוימת הוא צף למעלה, פגע בקול הספינה והתפוצץ. זו הייתה, באופן כללי, הצוללת הראשונה, שיצרה קיבל את שם הכבוד של "אבי הצוללת" בארצות הברית. הסירה של בוכנל התפרסמה לאחר מתקפה מוצלחת שביצעה נגד הפריגטה האנגלית בעלת 50 תותחים "נשר" באוגוסט 1776 במהלך מלחמת העצמאות האמריקאית. באופן כללי, זו הייתה התחלה טובה להיסטוריה של צי הצוללות. הדפים הבאים שלה כבר היו קשורים לאירופה.
בשנת 1800 בנה פולטון האמריקאי את הצוללת נאוטילוס בצרפת. היה לו צורת סיגר יעילה באורך של 6 מ' ובקוטר של 5 מ'. אחרת, הנאוטילוס היה דומה מאוד בעיצובו לטארטו. הטבילה הושגה על ידי מילוי תא הנטל (א), הממוקם בחלק התחתון של הספינה. מקור ההנעה השקועה בכוחו של צוות שלושת האנשים. סיבוב הידית (ב) הועבר למדחף דו-להבי (ג), שסיפק לסירה תנועת תנועה. לתנועה על פני השטח נעשה שימוש במפרש (g) המותקן על תורן מתקפל. המהירות על פני השטח הייתה 2-5 קמ"ש, ובמצב שקוע כ-7 קמ"ש. במקום מדחף בוכנל האנכי, פולטון היה חלוץ בשימוש בשני הגים אופקיים הממוקמים מאחורי גוף הספינה, כמו בצוללות מודרניות. על סיפון הנאוטילוס היה מיכל אוויר דחוס שאפשר לו לשהות מתחת למים במשך מספר שעות. לאחר מספר ניסויים מקדימים, הספינה של פולטון הפליגה במורד הסיין אל לה האבר, שם עשתה את המסע הראשון שלה. הבדיקות היו משביעות רצון: במשך 5 שעות הסירה עם כל הצוות הייתה מתחת למים בעומק של 7 מ'. גם אינדיקטורים אחרים היו טובים - הסירה עברה מרחק של 450 מ' מתחת למים ב-7 דקות. באוגוסט 1801 הפגין פולטון את יכולות הלחימה של ספינתו. לשם כך הובאה הבריג הישן לפשיטה. הנאוטילוס התקרב אליו מתחת למים ופוצץ אותו במוקש. עם זאת, גורלו הנוסף של הנאוטילוס לא הצדיק את התקוות שהממציא תלה בו. במהלך המעבר מלה האבר לשרבורג עקפה אותו סערה וטבע. כל ניסיונותיו של פולטון לבנות צוללת חדשה (הוא הציע את הפרויקט שלו לא רק לצרפתים, אלא גם לאויביהם, הבריטים) לא צלחו. שלב חדש בפיתוח הצוללת היה הצוללת "צוללת" בורז'ואה וברון שנבנתה ב-1860. במידותיו היא חרגה משמעותית מכל הצוללות שנבנו לפני כן: אורך 42 מ', רוחב - 5 מ', גובה - 6 מ', תזוזה - 3 טון. לראשונה הותקן על סירה זו מנוע אוויר דחוס, מה שאיפשר זאת. לפתח בזמן התקיפה מהירות של כ-420 קמ"ש על פני השטח ו-9 קמ"ש מתחת למים. מאפיינים נוספים של ספינה זו כוללים את כלי הנשק שלה, שהם רציניים ומעשיים יותר מאלו של קודמותיה. ב"סאבמרינר" חוזק המכרה בקצה מוט באורך 10 מ' על חרטום הספינה. זה נתן יתרונות רציניים, שכן אפשר לתקוף את האויב בתנועה, דבר שהיה בלתי אפשרי לחלוטין עבור סירות קודמות. ראשית, בשל מהירותה הנמוכה, היה קשה לצוללת להתקרב מתחת לקרקעית הספינה המותקפת, ושנית, אם ניתן היה לעשות זאת, הרי שבזמן שלוקח למוקש המשוגר להגיח, האויב היה הצליח לעזוב. ל"צוללת" הייתה הזדמנות, חוצה את הספינה הנעה, לפגוע בו על סיפון עם מוקש תלוי בקצה המוט. עם הפגיעה, המוקש היה אמור להתפוצץ. עם זאת, הצוללת עצמו, שהיה במרחק בטוח של 10 מ', לא היה צריך לסבול. כדי להטביע את ספינתם, בורז'ואה וברון השתמשו בשילוב של מספר שיטות. לצוללת היו מיכלי מי נטל, מדחף אנכי ושני הגים אופקיים. לראשונה, הסאבמרינר גם סיפק טיהור מכלים באוויר דחוס, מה שהפחית משמעותית את זמן העלייה. צוללות שימשו לראשונה במהלך מלחמת האזרחים האמריקאית של 1861-1865. באותה תקופה היו הדרומיים חמושים במספר צוללות דוד. סירות אלו, לעומת זאת, לא טבעו לגמרי מתחת למים - חלק מהתא בלט מעל פני הים, אך עדיין הן יכלו להתגנב בגניבה על ספינותיהם של הצפוניים. אורכו של ה"דוד" היה 20 מ', רוחב - 3 מ' הסירה צוידה במנוע קיטור והגה צלילה הממוקם בקדמת גוף הספינה. בפברואר 1864, אחת הצוללות הללו, בפיקודו של סגן דיקסון, שיגרה את קורבטת הגוזטאניק של תושבי הצפון לקרקעית, ופגעה בה על סיפון המוקש שלה. הגוזטאניק הפך לקורבן הראשון של לוחמת צוללות בהיסטוריה, ולאחר מכן הפסיקו הצוללות להיות מושא המצאה טהור וזכו בזכות קיום בשורה אחת עם ספינות מלחמה אחרות. השלב הבא בהיסטוריה של בניית ספינות צוללות היה סירותיו של הממציא הרוסי דז'בצקי. לדגם הראשון, שנוצר על ידו ב-1879, היה מנוע דוושה. צוות של ארבעה נהג במדחף. משאבות מים ופנאומטיות פעלו גם מהכונן הרגל. הראשון שבהם שימש לטיהור האוויר בתוך הספינה. בעזרתו הובל אוויר דרך גליל של נתרן קאוסטי, שספג פחמן דו חמצני. כמות החמצן החסרה התחדשה מגליל רזרבי. בעזרת משאבת מים נשאבו מים ממיכלי הנטל. אורכה של הסירה היה 4 מטרים ורוחבה 1 מטרים.
הסירה צוידה בפריסקופ - מכשיר לתצפית על פני השטח ממצב שקוע. הפריסקופ של העיצוב הפשוט ביותר הוא צינור, שקצהו העליון היה מורחב מעל פני המים, והקצה התחתון היה בתוך הסירה. בצינור הותקנו שתי מראות משופעות: אחת בקצה העליון של הצינור, השנייה בתחתית. קרני אור, שהוחזרו תחילה מהמראה העליונה, לאחר מכן נפלו על המראה התחתונה והוחזרו ממנה לכיוון העין של המתבונן.
חימוש הסירה היה מורכב ממוקש עם כוסות יניקה מיוחדות מגומי ונתיך שהוצת על ידי זרם מסוללה גלוונית (המוקש הוצמד לקרקעית ספינה עומדת; אחר כך הפליגה הסירה, משחררת את החוט, אל כספת מרחק; ברגע הנכון, המעגל נסגר והתרחש פיצוץ). בניסויים, הסירה הראתה יכולת תמרון מצוינת. היא הייתה הסירה הסדרתית הראשונה שאומצה על ידי הצבא הרוסי (בסך הכל יוצרו 50 סירות כאלה). בשנת 1884 צייד דרשבייצקי לראשונה את סירתו במנוע חשמלי המופעל באמצעות סוללה, שסיפק לסירה מהירות של כ-10 קמ"ש למשך 7 שעות. זה היה חידוש חשוב. באותה שנה התקין השבדי נורדנפלד על הצוללת שלו מנוע קיטור. לפני הצלילה מולאו שני דוודים בקיטור בלחץ גבוה, שאפשרו לצוללת לשחות ארבע שעות מתחת למים במהירות של 7 קמ"ש. נורדנפלד גם הרכיב טורפדו לסירה שלו בפעם הראשונה. טורפדו (מוקש הנעה עצמי) הייתה צוללת מיניאטורית. המכרה המתניע הראשון נוצר על ידי המהנדס האנגלי ווייטהד ומשתף הפעולה האוסטרי שלו לופי. המבחנים הראשונים התקיימו בעיר פיומה ב-1864. אז עבר המכרה 650 מ' במהירות של 13 קמ"ש. התנועה בוצעה על ידי מנוע פניאומטי, שקיבל אוויר דחוס מצילינדר. בעתיד, עד מלחמת העולם הראשונה, עיצוב הטורפדות לא עבר שינויים גדולים. הם היו בצורת סיגר. מול הנפץ והונחו מטען. בהמשך - מאגר עם אוויר דחוס, ווסת, מנוע, מדחף והגה. הצוללת, חמושה בטורפדו, הפכה לאויב אדיר במיוחד עבור כל כלי השיט השטחיים. ירי הטורפדו התרחש בעזרת צינורות טורפדו. הטורפדו הוזן לאורך המסילות עד לפתח (א). הצוהר נפתח, והטורפדו הונח בתוך המנגנון. לאחר מכן, הצוהר החיצוני נפתח, והמתקן התמלא במים. אוויר דחוס סופק מהצילינדר (ג) דרך החיבור לחבית המכשיר. ואז שוחרר בחוץ טורפדו עם מנוע פועל, מדחפים והגאים. הפתח החיצוני נסגר, והמים יצאו ממנו דרך הצינור (ג).
בשנים שלאחר מכן, צוללות החלו להצטייד במנועי בעירה פנימית בנזין לניווט על פני השטח ובמנועים חשמליים (מופעלי סוללה) לתנועה מתחת למים. צוללות השתפרו במהירות. הם יכלו לצוף במהירות ולהיעלם מתחת למים. הדבר הושג הודות לתכנון מחושב היטב של מיכלי נטל, אשר נחלקו כעת לפי ייעודם לשני סוגים עיקריים: מכלי נטל ראשיים ומיכלי נטל עזר. הטנקים הראשונים תוכננו לספוג את כושר הציפה של ספינה תת-ימית כאשר היא נעה מהשטח לעמדה התת-ימית (הם חולקו לחרטום, ירכתיים ואמצע). מיכלי הנטל העזר כללו טנקי חיתוך הממוקמים בקצוות מנוגדים של גוף הספינה (מקדימה ומאחור), מיכל נחשול וטנק צלילה מהירה. לכל אחד מהם הייתה מטרה מיוחדת. עם מילוי מיכל הצלילה המהירה, הצוללת קיבלה ציפה שלילית וירדה במהירות מתחת למים. טנקי גזירה שימשו להשוות את הגזרה, כלומר את זווית הנטייה של גוף הצוללת ולהביאו ל"קיל אחיד". בעזרתם ניתן היה לאזן את החרטום והירכתיים של הצוללת, כך שהגוף שלה תפס מיקום אופקי לחלוטין. ניתן לשלוט בצוללת כזו בקלות מתחת למים. אירוע חשוב לצוללות היה המצאת הסולר הימי. העובדה היא ששחייה מתחת למים עם מנוע בנזין הייתה מסוכנת מאוד. למרות כל אמצעי הזהירות, אדי בנזין נדיפים הצטברו בתוך הסירה ועלולים להידלק בניצוץ הקל ביותר. כתוצאה מכך, לעתים קרובות התרחשו פיצוצים, מלווים בפצועים אנושיים. צוללת הדיזל הראשונה בעולם "מינוגה" נבנתה ברוסיה. הוא תוכנן על ידי איבן בובנוב, המעצב הראשי במספנה הבלטית. פרויקט סירות הדיזל פותח על ידי בובנוב בתחילת 1905. הבנייה החלה בשנה שלאחר מכן. שני מנועי דיזל ל"למפרי", כאמור לעיל, יוצרו במפעל נובל בסנט פטרסבורג. בניית ה"למפרי" לוותה בכמה מעשי חבלה (במארס 1908 הייתה שריפה בתא הסוללה, באוקטובר 1909 מישהו שפך אמרי למיסבים של המנועים הראשיים). עם זאת, לא ניתן היה למצוא את מבצעי הפשעים הללו. ההשקה התרחשה בשנת 1908.
תחנת הכוח "למפרי" כללה שני מנועי דיזל, מנוע חשמלי וסוללה. דיזל ומנוע חשמלי הותקנו בקו אחד ועבדו על מדחף אחד. כל המנועים חוברו לציר המדחף באמצעות חיבורי ניתוק, כך שלפי בקשת רב החובל ניתן לחבר את הציר למנוע דיזל אחד או שניים או למנוע חשמלי. ניתן לחבר את אחד ממנועי הדיזל למנוע חשמלי ולהכניס אותו לסיבוב. במקרה זה, המנוע החשמלי עבד כגנרטור וטען את הסוללות. הסוללה הייתה מורכבת משתי קבוצות של 33 סוללות כל אחת עם מסדרון תחזוקה ביניהן. אורכו של ה"למפרי" הוא 32 מ'. המהירות על פני השטח היא כ-20 קמ"ש, מתחת למים - 8,5 קמ"ש. חימוש - שני צינורות טורפדו קשת. מחבר: Ryzhov K.V. אנו ממליצים על מאמרים מעניינים סעיף ההיסטוריה של הטכנולוגיה, הטכנולוגיה, החפצים סביבנו: ▪ תמיכה ▪ מצנח ראה מאמרים אחרים סעיף ההיסטוריה של הטכנולוגיה, הטכנולוגיה, החפצים סביבנו. תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה. חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה: קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח
09.05.2024 מזגן מיני Sony Reon Pocket 5
09.05.2024 אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים
08.05.2024
עוד חדשות מעניינות: ▪ פלטפורמת XR2 למכשירי מציאות מדומה ורבודה ▪ שעוני MICROSOFT SPOT יהיו זמינים בקרוב ▪ מתמטיקאים לעתיד מלחינים היטב ▪ נחילי מל"טים נגד הגנה אווירית עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה
חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית: ▪ חלק של האתר ספק כוח. מבחר מאמרים ▪ מאמר מאת ג'וליאן טוים. פרשיות מפורסמות ▪ מאמר איפה חיים תנינים שאפשר ללטף? תשובה מפורטת ▪ מאמר דגם רמזור. רדיו - למתחילים ▪ מאמר קוסמטיקה. מתכונים וטיפים פשוטים ▪ כתבה ממיר להפעלת מנורות פלורסנט מסוללה של רכב. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל כל השפות של דף זה בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר www.diagram.com.ua |