Hur når en ubåt upp till ytan?

En ubåt är ett undervattensfartyg som färdas i tre dimensioner, både på ytan och under vattnet. För civil och militär användning används det ofta som krigsfartyg eller för oceanografisk forskning och oljeutvinning. Den första uppfanns av Cornelius Drebbel, en nederländsk fysiker. Den testades 1620 i Themsen på begäran av kung James I. Ubåten består av ett stabilt inre skrov där personalen placeras. Ett yttre skrov gynnar dess hydrodynamik, dvs. dess rörelse genom vattnet. Mellan dessa två skrov finns ballasttankar, ventiler och regulatorer som deltar i fartygets nedsänkning. Men frågan är hur en ubåt når upp till ytan. Låt oss se vad som gör att det här fartyget på flera ton är så lätt i vattnet. Olika kläder och tillbehör (militära märkeskrage, militärparka, stormljusare, … ) finns på vår webbplats. Välj allt som passar dig! 

Undervattensbåten dyker upp

• Undervattensbåten följer två grundläggande principer: Archimedes princip och Pascals princip. Enligt Arkimedes kommer fartyget att flyta och stiga. Enligt Pascal är det nedträngande och förblir nedträngande. Dess totalvikt definierar volymen i dess ballasttankar. När ubåten flyter har den sina pungar stängda. Dess ballasttankar är mestadels fyllda med luft. Justerarna beräknar den vattennivå som behövs för att ge flytkraft. När ubåten är nedsänkt i vattnet gäller Pascals princip: sydväggarna förblir öppna, ballasttankarna fylls och ubåten sjunker. När de är helt nedsänkta är ballasttankarna helt fyllda med vatten. Det cylindriska innerskrovet av stål klarar av detta tryck. Dess elasticitet är avgörande: den måste kunna återfå sin ursprungliga form. Tjockleken beräknas enligt den maximala förväntade nedsänkningen. För 10 mm tjocklek får vi 100 m nedsänkning. Fram och bak reglerar trimlådor balansen i längdled. En motoriserad framdrivning och propellrar driver ubåten framåt.
• För att en ubåt som sjunkit i vatten ska kunna stiga upp krävs en nästan motrörelse. Montören beräknar hur mycket vatten som krävs för att uppnå flytkraft baserat på den önskade lyftnivån (mängd 0 till ytan). Därför måste de tankar som tidigare fyllts med vatten tömmas. Besättningen använder pumpar för att driva ut vattnet från ballasttankarna och föra in luft i stället. En ubåt har alltid komprimerad luft ombord i stora metallballonger för detta ändamål. När ballongerna öppnas kommer luften att ta sig in i ballasttankarna och driva ut vattnet, vilket gör ubåten lättare och lättare att stiga. När ubåten seglar på ytan är vattennivån i ballasttankarna noll och luftnivån är den högsta. Kort sagt har kaptenen på en ubåt alltid mycket arbete att göra för att få båten och besättningen i hamn.

Hur en ubåt fungerar

En ubåt fungerar enligt Archimedisk dragkraft. Den kan segla på ytan som ett fartyg. När den är delvis fylld med vatten blir den tyngre än det vatten som den förskjuter och sjunker i havet.

Ballasttankar

Barasttankar är tankar som kan fyllas med luft eller vatten mellan skrovet och besättningsutrymmet. Om de fylls med vatten sjunker ubåten långsamt och sjunker ner i djupet. Om ballasttankarna är fyllda med luft förblir ubåten på ytan.

För att komma
framåt använder ubåtarna en propeller som drivs av en elmotor. Moderna ubåtar kan färdas med en maxhastighet på mer än trettio knop när de är nedsänkta, eller nästan sextio kilometer i timmen! Men i den här hastigheten gör de mycket oväsen.

Svängar under vattnet

För att svänga till höger, vänster, uppåt eller nedåt har ubåtar dörrar, precis som flygplan.
Horisontellt gör att du kan gå till höger eller vänster genom att använda vattentrycket på grund av hastigheten. Vertikalt använder rodren vattentrycket för att luta ubåten uppåt eller nedåt. De kallas styrande roder och dykarroder på en ubåt.

Lokalisering under vatten

Under vatten är en ubåt blind. Den har inga fönster (porthål) för att se utåt. Efter ett visst djup kan ljuset inte längre tränga in i vattnet och det är mörkt. För att ta reda på var den är använder besättningen två tekniker:

• För att mäta djupet använder de tryck. En mätare anger det djup som ubåten seglar på enligt vikten av vattnet ovanför båten
• För att mäta den tillryggalagda sträckan beräknas ubåtens hastighet och därmed dess position i förhållande till utgångspunkten. Den väg som ubåten färdades på är därför markerad på kartorna.

Ljud under havet

Under havet är det när det bara är ljud som passerar genom vattnet. Radar fungerar inte, inte heller radiovågor. Hinder och andra fartyg lokaliseras med hjälp av ljudet som de avger. Det är också möjligt att sända ett ljud och mäta avståndet och riktningen på de hinder som den möter. Detta är sonar-tekniken. I själva verket använder ubåten samma teknik som havsdjur som simmar på samma djup. Ljud kan också användas för att kommunicera under vattnetgenom att skicka kodade meddelanden.

Om energi

Problemet med en båt som rör sig under havet är energikällan som driver framdrivningen (propellerns rörelse). I början användes armkraft för att flytta en ubåt. När elektriciteten upptäcktes användes motorer. Detta beror på att elmotorn inte använder syre, till skillnad från förbränningsmotorn (som finns i bensinbilar). Syre är mycket sällsynt i vatten. Problemet är att ladda batterierna, som innehåller elektricitet. Därför uppfanns ubåtar med dieselmotorer. Principen är enkel: ubåten seglar större delen av tiden på ytan med motorerna igång, vilket laddar batterierna. I händelse av ett larm kan ubåten segla tyst under vattnet tack vare batterierna som är kopplade till elmotorerna. Senare uppfanns kärnubåten. Den har ett minikärnkraftverk som producerar elektricitet utan behov av syre. Sedan dess har det varit möjligt att segla under havet utan att dyka upp, i många månader.

De olika typerna av ubåtar och deras användningsområden:

Undervattensbåtar klassificeras vanligen efter användningsområde (civil eller militär), å ena sidan, och efter deras kraftgenerering och framdrivningssätt (nukleär eller konventionell), å andra sidan, vilket till stor del bestämmer deras utformning.

Civilrättsliga ubåtar

Undervattensbåtar används fortfarande mycket sällan för
icke-militära ändamål. Fyra civila användningsområden finns: maritima transporter, oceanografisk forskning, räddning och användning som servicefartyg.

• Bara två ubåtslastfartyg har hittills konstruerats, Dissert Deutschland och Bremen, av Tyskland under första världskriget, med en kapacitet på 47 ton vardera. Andra ubåtar har använts för att transportera gods, t.ex. mjölkkorna (försörjningsubåtar) under andra världskriget eller de ubåtar som användes av Sovjetunionen för att korsa belägringen av Sevastopol på Krim. Även om det har funnits andra projekt har inget av dem sett dagens ljus på grund av bristande konkurrenskraft i förhållande till ytfraktfartyg: den teoretiska fördelen med ett ubåtsfraktfartyg är att det kan passera under isen.
• Oceanografiska forskningsubåtar är efterföljare till av bathyscaphe som användes för att utforska djuphavet. Deras typiska uppdrag är observation, provtagning och mätningar, men de kan också chartras för andra uppdrag, t.ex. ”ingripande i skeppsvrak”. (identifiering av gamla vrak som i fallet med Titanic, inspektion för kontroll av föroreningar eller vid tvister som i fallet med tankfartyget Prestige) eller assistans till andra ubåtar i nöd
• Salvage ubåtar förblir dock ett privilegium för de militära styrkorna. Sedan 1950-talet har ett sextiotal sökubåtar byggts, främst i USA, för militära sök- och räddningsinsatser. I Frankrike använder Ifremer Nautile och Cyana, och den ryska vetenskapsakademin använder Mir.
• Olje- och gasindustrin använder nu små bemannade ubåtar, liksom drönare och ROV:er, som servicefartyg i driftsområden. Dess uppgifter omfattar observation och mätningsinsamling, yträddning, specialiserad räddning och specialiserad räddning.räddning på plats, bistånd vid kabelförläggning, och.Bistånd vid förläggning av kablar och rörledningar, utplacering av dykare och inspektion av undervattensinfrastrukturer. Även om det för närvarande bara finns en liten flotta av dessa ubåtar, som huvudsakligen opererar i Nordsjön, byggs nya, mer specialiserade enheter.

Militära ubåtar

Militära ubåtar kan utföra en mängd olika uppdrag, till skillnad från de tidiga ubåtarna som fram till andra världskriget endast användes för att sänka fiendens fartyg (och till en början handelsfartyg) och eventuellt hindra tillträde till eller utträde ur en hamn. Uppdragen för moderna militära ubåtar är bland annat antiskeppsbekämpning mot ytan, undervattenskrigföring, brytning, undervattenskrigföring och övervattensbekämpning.minering, infiltration med specialstyrkor, landmålsattack./strong>, samarbete med stridsgrupper och i synnerhet med flyggrupper, underrättelseinhämtning, flygutbildning och flygutbildning och flygutbildning.underrättelseinhämtning, nukleär avskräckning och sök- och räddningsinsatser.
Militära ubåtar delas för närvarande in i följande typer:

• Anfallsubåtar, kärnkraftsdrivna (SNA på franska, SSN för Nato) eller konventionella (SSK för Nato – K för Killer). Deras uppgift är att förstöra fiendens yt- eller ubåtsstyrkor med hjälp av torpeder eller missiler mot fartyg. De kan också utrustas med kryssningsmissiler för att attackera landmål. De är de mest mångsidiga och utför de flesta av de uppdrag som anges ovan.
• Undervattensubåtar för
  ballistiska missiler (SNLE på franska, SSBN för Nato), idag alla kärnkraftsdrivna. Deras uppdrag är kärnvapenavskräckning och de kan avfyra kärnvapenbestyckade ballistiska missiler under vattnet. De är de största ubåtarna i drift och ofta också de tystaste.
• Undervattensbåtar
  Undervattensbåtar med kryssningsmissiler (SSGN för Nato); de är utrustade med missiler mot fartyg och/eller kryssningsmissiler och kan vara ombyggda SSBN (t.ex. vissa ubåtar av den amerikanska Ohio-klassen) eller ubåtar som utformats särskilt för detta ändamål (ryska Oscar-klassen). Vissa flottor skiljer dem inte från SNA:s.
• Submarine rescue submarines (DSRVs för Nato) är utformade för att hämta besättningen på en sjunkande ubåt som har gått till botten.

Militära ubåtar delas i allmänhet in i klasser, serier av ubåtar med samma eller mycket likartade egenskaper.



Underbåtsarkitektur och utrustning:

Med tanke på ovanstående har ubåtar :

• En
  inre,
  tjockt skrov; < /li>

• En yttre, tunnt skrov. som ger hydrodynamik (den fysiska förmågan att snabbt röra sig i vattnet) genom att integrera ballasttankar, externa lastutrymmen, sensorantenner, luckor och tillträdesluckor ombord. Den
  ideala formen för moderna ubåtar är
  vattendroppen

• Ballasttankar som är
  placerade mellan de två skroven och vars fyllning eller tömning gör det möjligt att dyka (genom att öppna avloppen så att vatten kan tränga in i ballasttankarna) och återvända till ytan (genom att tömma dem med hjälp av komprimerad luft). I moderna ubåtar är ballasttankarna ndast placerade vid fören och aktern; < /li>

• Trimmer, placerad i mitten av ubåten, mer eller mindre fylld med vatten. (vattenintag genom tryck, tömt genom pump eller som reserv genom luftrening) för att anpassa vikten till flytkraften; < /li>

• Dykstänger för att variera dykningen, vanligtvis ett par i aktern och en i fören eller i fören.
  På vissa ubåtar är akterdykstängerna fastsatta på
  roddarna och placerade i form av ett Andreaskors; < /li>

• En säkerhetslås.
• En reservoar för komprimerad luft kompletterad med luftkompressorer för att evakuera vatten från ballasttankarna och ytan.

De har också:

• Från trimmningslådor, fram och bak, för att justera deras längsgående balans (längsgående fördelning av vikter ombord, genom att låta vattnet passera från fören till aktern och vice versa;
• Från
• A
• Trimmningslådor,
  fram och bak.
  strong>ett fast skrov, som är en integrerad del av det yttre skrovet och som rymmer alla periskopmaster som kan höjas (periskop, olika antenner och luftrör) och som ger övervakning och ytnavigering
  ./li>

• Elektromotordrivna i de flesta fall, med undantag för vissa atomubåtar som använder ångturbiner direkt som framdrivningsmotorer (de senare kan också ha elektriska
  nödmotorer).

• av en propeller, som vanligtvis har många
  stora blad
• en kraftkälla: Antingen elektriska lagringsbatterier som laddas av generatorer kopplade till dieselmotorer eller anaeroba anordningar för konventionella ubåtar.
• En kraftkälla: Eller, för atomubåtar, en nukleär reaktor som levererar ånga till turboalternatorerna (och eventuellt till framdrivningsturbinerna). Alla atomubåtar har också en sekundär kraftkälla som består av dieselmotor, generator och ackumulatorer
  
• Internt system för regenerering av atmosfären : För konventionella ubåtar, där atmosfären regenereras vid varje schnorchelkörning, är dessa system reservsystem: Kemiska syre-ljus och koldioxidabsorberande sodakalk.
  < /li>

• System för regenerering av den
  inre atmosfären: För syrgasanläggningar för elektrolys av havsvatten och koldioxidabsorbenter ombord på atomubåtar
• En eller flera evakueringsluftslussar, för räddning av besättningen och eventuellt för att släppa ner dykare.


Militära ubåtar har också :

• En
  anordning för att möjliggöra drift av dieselmotorer i periskop nedsänkning, luftrör (schnorchel) och avgaser i vattnet ;
• Ett
  övervaknings- och upptäcktssystem, huvudsakligen akustiskt, bestående av passiva och aktiva sonarer, de enda sensorerna som kan användas under nedsänkning. Vid periskopisk nedsänkning kan ubåten använda hissbara master för detektionsmedel, aktiva elektromagnetiska (radar) eller passiva (radardetektorer), optroniska (övervaknings- och attackperiskop till vilka video, infraröd syn och ljusförstärkningsanordningar är kopplade);
• Ett navigeringssystem.som vanligtvis omfattar gyrokompass, logg och ekolod, vanligtvis en central tröghets- och GPS-mottagare på en periskopantenn och ibland ett periskop för astrala observationer (som gör det möjligt att peka astronomiskt under periskopdykningen);
• Ett
  vapensystem som gör det möjligt att under vattnet avfyra torpeder, minor, missiler mot fartyg, kryssningsmissiler och, för SSBN, ballistiska missiler. Vissa ubåtar har utrustats med luftvärnsmissiler (främst mot helikoptrar). De har också sonar och system för avfyrning av anti-torpedo-lokkmedel.
• D’ett stridssystem (en central dator) som säkerställer integrationen av de tre tidigare systemen och gör det möjligt att göra nödvändiga beräkningar för att bestämma kinematiken för upptäckterna, presentera den taktiska situationen och beräkna skjutelementen;
• Audio- (undervattenstelefon) och radiokommunikationsmedel: HF-, U/VHF- och satellitkommunikationsmottagare med antenner på periskopmaster, mottagare för mycket låga frekvenser med bogserad trådantenn eller i ett stativ på fast egendom (VLF-vågor kan faktiskt tas emot vid några meters nedsänkning) och, för vissa ubåtar, bogserad U/VHF-antenn.

Var hittar jag fler annonser för militära föremål?

Om du brinner för militärvärlden eller om du drömde om att vara militär som barn? Kom och förverkliga din dröm på Surplus Militaires . Här hittar du alla militära föremål som du behöver känna till.

Om du är en militär entusiast?