Субмарина

субмарина – Wikilingue – Encydia

DSV Альвин в 1978, спустя год после первого исследования гидротермальных вентилей.

Субмарина – судно, способное к независимой операции ниже поверхности воды. Это отличается от аппарата для изучения подводного мира, который только ограничил подводную способность. Термин субмарина обычно относится к большим бывшим членом экипажа автономным судам; однако, исторически или более небрежно, субмарина может также обратиться к судам меньшего размера или среднего размера (маленькие субмарины, влажные подводные лодки), Транспортные средства, Которыми отдаленно Управляют, или роботы. Субмарина слова была первоначально значением прилагательного "под морем", и таким образом, следовательно другое использование, такое как "подводный технический" или "подводный кабель", возможно, не фактически обращается к субмаринам вообще. Субмарина была сокращена от термина "подводная лодка", и часто далее сокращается к "sub".

DeepFlight Супер Сокол, экспериментальный sub с подводными крыльями в 2004

Субмарины упоминаются как "лодки", а не как "суда", независимо от их размера, по историческим причинам, потому что суда, развернутые от судна, упоминаются как лодки. [цитата, необходимая] первые субмарины, была начата в такой манере. Английская Подводная лодка термина для немецкой субмарины прибывает из немецкого слова для субмарины, подводной лодки, непосредственно сокращение для Unterseeboot ("подводная лодка").

Хотя экспериментальные субмарины были построены прежде, подводный дизайн взлетел в течение 19-ого столетия. Субмарины сначала широко использовались в Первой мировой войне, и особенности во многих многочисленных флотах. Военное использование колеблется от нападения на вражеские суда или субмарины, защиту авианосца, нарушение блокады, субмарины баллистической ракеты как часть ядерной силы забастовки, разведки, обычное нападение земли (например использующий крылатую ракету), и тайная вставка спецназа. Гражданское использование для субмарин включает науку о море, спасение, исследование и осмотр/обслуживание средства. Субмарины могут также быть специализированы к функции, такой как поиск и спасение, или подводный ремонт кабеля. Субмарины также используются в туризме и для научного исследования.

У субмарин есть один из самых больших диапазонов способностей в любом судне, в пределах от маленьких автономных примеров одному или судам с двумя людьми, работающим в течение нескольких часов, к судам, которые могут остаться затопленными в течение 6 месяцев, таких как Русский язык Класс тайфуна. Субмарины могут работать в больших глубинах, чем способны к выживанию или практичны для человеческих водолазов. Современные глубокие ныряющие субмарины получены из батискафа, который в свою очередь был развитием водолазного колокола.

Самые большие субмарины включают цилиндрическое тело с полусферическим (и/или конический) концы и вертикальная структура, обычно располагаемая посередине судна, который коммуникации зданий и устройства ощущения так же как перископы. В современных субмаринах эта структура – "парус" в американском использовании ("плавник" в европейском использовании). "Боевая рубка" была особенностью более ранних проектов: отдельный корпус давления выше основной части лодки, которая позволила использование более коротких перископов. Есть пропеллер (или самолет насоса) с задней стороны и различных гидродинамических плавников контроля так же как балластных отсеков. Меньшее, глубокое подводное плавание и субмарины специальности могут отклониться значительно от этого традиционного расположения.

Немецкий язык UC-1-class Субмарина Первой мировой войны

Содержание

Военное использование

Прежде и во время Второй мировой войны, основная роль субмарины была войной антинадводного судна. Субмарины напали бы или на поверхности или на погруженных, использующих торпедах или (на поверхности) оружие палубы. Они были особенно эффективны при понижении Союзнической трансатлантической отгрузки во время обеих мировых войн, и в разрушении японских маршрутов поставки и военно-морских операций в Тихом океане во Второй мировой войне.

Выдвигающееся подводное оружие на 7.5 см, произведенное компанией Krupp приблизительно 1900

Кладущие шахту субмарины были развиты в начале 20-ого столетия. Средство использовалось во время обеих мировых войн. Субмарины также использовались для вставки и удаления тайных агентов и вооруженных сил, для сбора информации, и спасти экипаж самолета во время воздушных нападений на острова, где авиаторам скажут о безопасных местах разбиться при посадке так, субмарины могли спасти их. Субмарины могли перевезти груз через враждебные воды или действовать как суда снабжения для других субмарин.

Субмарины могли обычно определять местонахождение и атаковать другие субмарины только на поверхности, хотя НА СЛУЖБЕ ЕЕ ВЕЛИЧЕСТВА ВООРУЖЕННЫХ СИЛ ВЕЛИКОБРИТАНИИ Авантюристу удалось погрузить U-864 с четырьмя распространениями торпеды, в то время как оба были погружены. Британцы развивали специализированную противолодочную субмарину в WWI, классе R. После Второй мировой войны, с развитием возвращающейся торпеды, лучших систем гидролокатора, и ядерного толчка, субмарины также стали способными охотиться на друг друга эффективно.

Модель Гюнтера Прина У-47, немецкий Тип VII Второй мировой войны дизельно-электрический охотник

Развитие начатых субмариной ядерных ракет и начатых субмариной крылатых ракет дало субмаринам существенную и долго расположенную способность напасть и на цели земли и моря со множеством оружия в пределах от кассетных бомб к ядерному оружию.

Основная защита субмарины находится в ее способности остаться скрытой в глубинах океана. Ранние субмарины могли быть обнаружены звуком, который они сделали. Вода – превосходный проводник звука (намного лучше чем воздух), и субмарины могут обнаружить и отследить сравнительно шумные надводные суда от больших расстояний. Современные субмарины построены с акцентом на хитрость. Продвинутые проекты пропеллера, обширная уменьшающая звук изоляция, и специальная машина позволяют субмарине быть столь же тихой как окружающий океанский шум, делая их трудный обнаружить. Это берет специализированную технологию, чтобы найти и напасть на современные субмарины.

Активный гидролокатор использует отражение звука, испускаемого от оборудования поиска, чтобы обнаружить субмарины. Это использовалось начиная со Второй мировой войны надводными судами, субмаринами и самолетом (через пониженные бакены и вертолетные множества "погружения"), но это отдает положение эмитента и восприимчиво к контрмерам.

Скрытая военная субмарина – реальная угроза, и из-за ее хитрости, может вынудить вражеский флот потратить впустую ресурсы, ищущие большие площади океана и защищающие суда от нападения. Это преимущество было ярко продемонстрировано в Фолклендской войне 1982 года, когда британский подводный НА СЛУЖБЕ ЕЕ ВЕЛИЧЕСТВА ВООРУЖЕННЫХ СИЛ ВЕЛИКОБРИТАНИИ Завоеватель с ядерной установкой погружал аргентинского генерала крейсера Бельграно. После того, как понижение аргентинского флота признало, что у них не было никакой эффективной защиты против подводного нападения, и аргентинский поверхностный флот ушел к порту для остатка от войны, хотя аргентинская субмарина оставалась в море.

Гражданское использование

Хотя большинство субмарин в мире – военные, есть некоторые гражданские субмарины. У них есть множество использования, включая туризм, исследование, нефтяные и газовые осмотры платформы и обзоры трубопровода. В 1985 была спущена на воду первая туристическая субмарина, и к 1997 было 45 из них работающий во всем мире. [1]

Полугражданское использование было адаптацией Подводных лодок для грузового транспорта во время Первой мировой войны и Второй мировой войны.

Технология

Погружение и отделка

Ошибка, создающая уменьшенное изображение:

Поверхности контроля

Все надводные суда, так же как появлялся субмарины, находятся в положительно оживленном условии, веся меньше чем объем воды, которую они переместили бы если полностью погружено. Чтобы погрузиться гидростатическим образом, у судна должна быть отрицательная плавучесть, или увеличивая ее собственный вес или уменьшая ее смещение воды. Чтобы управлять их весом, у субмарин есть балластные отсеки, которые могут быть заполнены внешней водой или воздухом, на который герметизируют.

Для общего погружения или всплытия, субмарины используют передовое и в кормовой части резервуары, названные Главными Балластными отсеками или MBTs, которые заполнены водой, чтобы погрузиться, или заполненный воздухом, чтобы появиться. При затопленных условиях MBTs вообще остаются затопляемыми, который упрощает их дизайн, и на многих субмаринах эти резервуары – раздел пространства межкорпуса. Для более точного и быстрого контроля глубины субмарины используют Резервуары Контроля за Глубиной меньшего размера или DCTs, также названный твердыми резервуарами из-за их способности противостоять более высокому давлению. Количество воды подробно управляет резервуарами, может управляться или чтобы отразить изменения во внешних условиях или глубине изменения. Резервуары контроля за глубиной могут быть расположены или около центра тяжести субмарины, или отделены вдоль подводного тела, чтобы предотвратить аккуратное воздействие.

НА СЛУЖБЕ ЕЕ ВЕЛИЧЕСТВА ВООРУЖЕННЫХ СИЛ ВЕЛИКОБРИТАНИИ Проницательный среди самых современных ядерных субмарин в мире. [2]

Когда погружено, гидравлическое давление на корпусе субмарины может достигнуть 4 MPa (580 psi) для стальных субмарин и до 10 MPa (1 500 psi) для субмарин титана как Komsomolets, в то время как внутреннее давление остается относительно неизменным. Это различие приводит к сжатию корпуса, которое уменьшает смещение. Водная плотность также увеличивается с глубиной, поскольку соленость и давление выше, но это не полностью дает компенсацию за сжатие корпуса, таким образом, плавучесть уменьшается, поскольку глубина увеличивается. Затопленная субмарина находится в непостоянном равновесии, имея тенденцию или упасть или плавать на поверхность. Хранение постоянной глубины требует непрерывной эксплуатации или резервуаров контроля за глубиной или поверхностей контроля. [3] [4]

Субмарины в нейтральном условии плавучести не свойственно аккуратно-устойчивы. Чтобы поддержать желаемый аккуратный, субмарины используют вперед и в кормовой части аккуратные резервуары. Насосы могут переместить воду между ними, изменяя распределение веса, создавая момент, указывая sub или вниз. Подобная система иногда используется, чтобы поддержать стабильность.

Парус французского ядерного подводного Casabianca; отметьте ныряющие самолеты, скрытые мачты, перископ, мачты радиоэлектронной войны, дверь и окна.

Гидростатический эффект переменных балластных отсеков не единственный способ управлять субмариной под водой. Гидродинамическое маневрирование сделано несколькими поверхностями, которые могут быть перемещены, чтобы создать гидродинамические силы, когда субмарина перемещается на достаточной скорости. Строгие самолеты, расположенные около пропеллера и обычно горизонтальный, служат той же самой цели как аккуратные резервуары, управляя аккуратным, и обычно используются, в то время как другие поверхности контроля, возможно, не присутствуют на многих субмаринах. Самолеты обтекателя на парусе и/или самолеты поклона на основной части, и также горизонтальной, ближе к центру тяжести, и используются, чтобы управлять глубиной с меньшим эффектом на аккуратное. [5]

Когда субмарина выполняет чрезвычайное всплытие, вся глубина и аккуратные методы используются одновременно, вместе с продвижением лодки вверх. Такое всплытие очень быстро, таким образом, sub может даже частично выпрыгнуть из воды, потенциально разрушительных подводных систем.

Подводный корпус

Краткий обзор

ВМС США Класс Лос-Анджелеса военный корабль США торпедной подводной лодки Гриневилль в сухом доке, показывая типичный сигарообразный корпус.

Современные субмарины сигарообразны. Этот дизайн, видимый в ранних субмаринах (см. ниже), иногда называют "корпусом слезинки". Это уменьшает гидродинамическое бремя когда погружено, но уменьшает держащие море способности и увеличивает бремя в то время как появлялся. Так как ограничения двигательных установок ранних субмарин вынудили их работать, появлялся большую часть времени, их проекты корпуса были компромиссом. Из-за медленных затопленных скоростей тех подводных лодок, обычно значительно ниже 10 kt (18 км/ч), увеличенное бремя для подводного путешествия было приемлемым. Поздно во Второй мировой войне, когда технология позволила быстрее и дольше погрузила операцию и увеличился, наблюдение самолета вынудило субмарины остаться погруженными, проекты корпуса стали слезинкой, сформированной снова, чтобы уменьшить лобовое сопротивление и шум. На современных военных субмаринах внешний корпус покрыт слоем поглощающей звук резины, или безэховой металлизацией, чтобы уменьшить обнаружение.

Занятые корпуса давления глубоких ныряющих субмарин, такие как DSV Альвин являются сферическими вместо цилиндрического. Это позволяет более даже распределение напряжения в большой глубине. Структура титана обычно прикрепляется к корпусу давления, обеспечивая приложение для щебня и аккуратных систем, научной инструментовки, аккумуляторных батарей, синтаксической пены плавания, и освещения.

Поднятая башня сверху субмарины приспосабливает перископ и мачты электроники, которые могут включать радио, радар, радиоэлектронную войну, и другие системы включая мачту трубки. Во многих ранних классах субмарин (см. историю), диспетчерская, или "ведут", был расположен в этой башне, которая была известна как "боевая рубка". С тех пор, ведение было расположено в пределах корпуса субмарины, и башню теперь называют "парусом". Ведение отлично от "моста", небольшой открытой платформы в вершине паруса, используемого для наблюдения во время поверхностной операции.

"Ванны" связаны с боевыми рубками, но используются на субмаринах меньшего размера. Ванна – металлический цилиндр, окружающий люк, который препятствует тому, чтобы волны ломались непосредственно в каюту. Это необходимо, потому что появлялся, субмарины ограничили надводный борт, то есть, они спрятались в воде. Ванны помогают предотвратить затопление судна.

Единственный / Двойной корпус

Подводная лодка типа XXI, последняя Вторая мировая война, с корпусом давления, почти полностью приложенным в легком корпусе

Уже в Первой мировой войне было понято, что оптимальная форма для того, чтобы противостоять давлению находилась в противоречии с оптимальной формой для seakeeping и минимального бремени, и строительные трудности далее усложнили проблему. Это было решено или формой компромисса, или при использовании двух корпусов; внутренний для проведения давления, и внешний для оптимальной формы. До конца Второй мировой войны у большинства субмарин было дополнительное частичное покрытие на вершине, поклоне и строгий, построенный из более тонкого металла, который затоплялся когда погружено. Германия пошла далее с Типом XXI, общим предшественником современных субмарин, в которых корпус давления был полностью приложен в легком корпусе, но оптимизировал для затопленной навигации, в отличие от более ранних проектов, которые были оптимизированы для поверхностной операции.

После Второй мировой войны раскалываются подходы. Советский Союз изменил свои проекты, базируя их на немецких событиях. Все послевоенные тяжелые советские и российские субмарины построены со структурой двойного корпуса. Американец и большинство других Западных субмарин переключались на прежде всего подход единственного корпуса. У них все еще есть легкие секции корпуса в поклоне и строгий, какой дом главные балластные отсеки и обеспечивают гидродинамически оптимизированную форму, но у главной цилиндрической секции корпуса есть только единственный слой металлизации. Двойные корпуса, как полагают, для будущих субмарин в Соединенных Штатах улучшают способность полезного груза, хитрость и диапазон. [6]

Корпус давления

Корпус давления вообще построен из густой высокой стали силы со сложной структурой и высокого запаса силы, и отделен с водонепроницаемыми переборками в несколько отделений. Есть также примеры больше чем двух корпусов в субмарине, как класс Тайфуна, у которого есть два главных корпуса давления и три меньших для диспетчерской, торпед и механизма управления, с ракетной системой запуска между главными корпусами.

Глубина погружения не может быть увеличена легко. Просто создание корпуса более толстые увеличения вес и требует сокращения бортового веса оборудования, в конечном счете приводящего к батискафу. Это является приемлемым для гражданских аппаратов для изучения подводного мира исследования, но не военных субмарин.

У субмарин Первой мировой войны были корпуса углеродистой стали, с 100-метровой (330 -футовой) максимальной глубиной. Во время Второй мировой войны сплавленная сталь высокой силы была введена, позволяя 200-метровые (660 -футовые) глубины. Легированная сталь высокой силы остается основным материалом для субмарин сегодня, с 250-400-метровыми (820-1 300-футовыми) глубинами, которые не могут быть превышены на военной субмарине без компромиссов дизайна. Чтобы превысить тот предел, несколько субмарин были построены с корпусами титана. Титан может быть более сильным чем сталь, легче, и не является ферромагнетиком, важным для хитрости. Субмарины титана были построены Советским Союзом, который развивал специализированные сплавы высокой силы. Это произвело несколько типов субмарин титана. Сплавы титана позволяют главное увеличение подробно, но другие системы должны быть перепроектированы, чтобы справиться, таким образом, испытательная глубина была ограничена 1 000 метров (3 300 футов ) для советского подводного Komsomolets, ныряющей самым глубоким образом боевой субмарины. Субмарина Alfa-класса, возможно, успешно работала в 1 300 метрах (4 300 футов ), [7], хотя непрерывная операция в таких глубинах произвела бы чрезмерное напряжение на многих подводных системах. Титан не сгибает так с готовностью как сталь, и может стать хрупким во время многих циклов погружения. Несмотря на ее выгоду, высокая стоимость строительства титана привела к отказу от строительства субмарины титана как законченная холодная война. Глубоко ныряющие гражданские субмарины использовали массивные акриловые корпуса давления.

Самая глубокая глубокая ныряющая субмарина до настоящего времени – Триест. 5 октября 1959 Триест отбыл из Сан-Диего для Гуама на борту грузового судна Санта-Мария, чтобы участвовать в Проектном Nekton, серии очень глубоких погружений в Марианском желобе. 23 января 1960, Триест достиг дна океана в Претенденте Глубоко (самая глубокая южная часть Марианского желоба), неся Жака Пиккара (сын Огюста) и Лейтенант Дон Уолш, ВМС США [8], Это было первым разом, когда судно, управляемое или беспилотное, достигло самой глубокой точки в океанах Земли. Бортовые системы указали на глубину 11 521 метра (37 799 футов ), хотя это было позже пересмотрено к (35 814-футовым ) 10 916 метрам, и более точные измерения, сделанные в 1995, нашли, что Претендент Глубоко немного более мелок, в 10 911 метрах (35 797 футов ).

Задача строительства корпуса давления является очень трудной, поскольку это должно противостоять давлениям до той из его необходимой ныряющей глубины. Когда корпус совершенно кругл в поперечном сечении, давление равномерно распределено, и вызывает только сжатие корпуса. Если форма не прекрасна, корпус согнут, с несколькими пунктами, в большой степени напряженными. Неизбежным незначительным отклонениям сопротивляются кольца жесткой подкладки, но даже однодюймовое (25 -миллиметровое) отклонение от результатов округлости в более чем 30-процентном уменьшении максимального гидростатического груза и следовательно ныряют глубина. [9] корпус должен поэтому быть построен с высокой точностью. Все части корпуса должны быть сварены без дефектов, и все суставы проверены многократно с различными методами, способствуя высокой стоимости современных субмарин. (Например, каждая торпедная подводная лодка класса Вирджинии стоит US$2,6 миллиардов, более чем 200 000 US$ за тонну смещения.)

Толчок

HMCS Виндзор, Victoria-класс дизельно-электрическая субмарина охотника-убийцы

Первоначально, субмарины были человеческие продвигаемый. Первая механически управляемая субмарина была французами 1863 года Plongeur, который использовал сжатый воздух для толчка. Анаэробный толчок сначала использовался испанским Иктинео II в 1864, который использовал раствор цинка, диоксида марганца, и хлората калия, чтобы выработать достаточное тепло, чтобы привести паровой двигатель в действие, также предоставляя кислород команде. Подобная система не использовалась снова до 1940, когда немецкий флот проверил основанную на перекиси водорода систему, Уолтер турбина, на экспериментальной субмарине V-80 и позже военно-морском U-791 и субмаринах типа XVII. [10]

До появления ядерного морского толчка большинство субмарин 20-ого столетия использовало батареи для того, чтобы бежать под водой и бензин (бензин) или дизельные двигатели на поверхности, и для перезарядки батареи. Ранние субмарины использовали бензин, но это быстро уступило керосину (керосин), тогда дизель, из-за уменьшенной воспламеняемости. Дизельно-электрический стал стандартными средствами толчка. Дизельный двигатель или бензиновый двигатель и электродвигатель, отделенный тисками, были первоначально на той же самой шахте, ведя пропеллер. Это позволило двигателю заставлять электродвигатель как генератор перезаряжать батареи и также продвигать субмарину. Сцепление между двигателем и двигателем было бы расцеплено, когда подводный голубь, так, чтобы двигатель мог вести пропеллер. У двигателя могли быть многократные арматуры на шахте, которая могла быть электрически соединена последовательно для медленной скорости и параллельно для высокой скорости. (Эти связи были приглашены вниз "группа" и "группа", соответственно.)

Электрическая передача

Дизельно-электрический

Ранние субмарины использовали прямую механическую связь между двигателем и пропеллером, переключающимся между дизельными двигателями для поверхностного управления, и электродвигателями для затопленного толчка.

В 1928 Бюро флота Соединенных Штатов Разработки предложило дизельно-электрическую передачу; вместо того, чтобы вести пропеллер непосредственно при управлении на поверхности, дизель субмарины вел бы генератор, который мог или зарядить батареи субмарины или вести электродвигатель. Это означало, что частота вращения двигателя была независима от скорости дизельного двигателя, и дизель мог бежать на оптимальной и некритической скорости, в то время как один или больше дизельных двигателей мог быть закрыт для обслуживания, в то время как субмарина продолжала управлять питанием от батареи использования. Понятие было введено впервые в 1929 в Субмарины S-класса S-3, S-6, и S-7, чтобы проверить понятие. Никакой другой флот не принял систему до 1945, кроме субмарин U-класса Королевского флота, хотя некоторые субмарины Имперского японского флота использовали отдельные дизельные генераторы для управления низкой скорости. [11]

Другие преимущества такой договоренности состояли в том, что субмарина могла медленно ехать с двигателями в полную силу, чтобы перезарядить батареи быстро, уменьшая время на поверхности или на трубке. Было тогда возможно изолировать шумные дизельные двигатели от корпуса давления, делая более тихую субмарину. Дополнительно, дизельно-электрические передачи были более компактными.

Немецкие субмарины Типа XXI, также известные как "Elektroboote", были первыми субмаринами, разработанными, чтобы работать погруженный в течение длительных периодов

Независимый от воздуха толчок

Во время Второй мировой войны немецкие субмарины Типа XXI были разработаны, чтобы нести перекись водорода для долгосрочного, быстрого независимого от воздуха толчка, но были в конечном счете построены с очень большими батареями вместо этого. В конце войны британцы и русские экспериментировали с перекисью водорода / керосин (керосин) двигатели, которые могли использоваться, появлялся и погружался. Результаты не были ободрительны; хотя русские развернули класс субмарин с этим машинным типом (под кодовым названием Квебека НАТО), их считали неудачными.

Немецкий язык Субмарина типа 212 с толчком AIP в доке в HDW/Kiel

Сегодня несколько флотов используют независимый от воздуха толчок. Особенно Швеция использует Стерлингскую технологию на субмаринах Södermanland-класса и готландском классе. Стерлингский двигатель нагрет при горении дизельного топлива с жидким кислородом от криогенных резервуаров. Более новое развитие в независимом от воздуха толчке – водород топливные элементы, сначала используемый на Немецкий язык Субмарина типа 212, с девятью 34 кВт или двумя клетками на 120 кВт и скоро использоваться в новом Испанский язык Класс S-80 субмарины. [12]

Ядерная энергия

Энергия пара была возрождена в 1950-ых с паровой турбиной с ядерной установкой, ведя генератор. Избавляя от необходимости атмосферный кислород, отрезок времени, что современная субмарина могла остаться затопленной, был ограничен только ее продовольственными магазинами, поскольку дыхание воздуха было переработано, и пресная вода дистиллирована от морской воды. У субмарин с ядерной установкой есть относительно маленькая батарея и дизельный двигатель / силовая установка генератора для использования в крайнем случае, если реакторы должны быть закрыты.

Ядерная энергия теперь используется во всех больших субмаринах, но из-за высокой стоимости и большого размера ядерных реакторов, субмарины меньшего размера все еще используют дизельно-электрический толчок. Отношение больших к субмаринам меньшего размера зависит от стратегических потребностей. ВМС США, французский флот, и британский Королевский флот управляют только ядерными субмаринами, [13] [14], который объяснен потребностью в отдаленных операциях. Другие главные операторы полагаются на соединение ядерных субмарин в стратегических целях и дизельно-электрических субмарин для защиты. У большинства флотов нет никаких ядерных субмарин, из-за ограниченной доступности ядерной энергии и подводной технологии.

У дизельно-электрических субмарин есть преимущество хитрости перед их ядерными коллегами. Ядерные субмарины производят шум от насосов хладагента, и турбомашины должны были управлять реактором, даже на низких уровнях власти. [15] Некоторые ядерные субмарины, такие как американский класс Огайо могут работать с их реакторными обеспеченными насосами хладагента, делая их более тихий чем электрические замены обычный работающий субмарины, батареи почти абсолютно тихи, единственный шум, прибывающий из отношений шахты, пропеллера, и шума потока вокруг корпуса, весь из которого останавливается, когда sub колеблется в середине воды, чтобы слушать. Коммерческие субмарины обычно полагаются только на батареи, так как они никогда не работают независимо от корабля-носителя.

Альтернативный толчок

Работающие на нефти паровые турбины приводили британский K в действие субмарин класса, построенных во время первой мировой войны (и позже), чтобы дать им поверхностную скорость, чтобы не отставать от флота сражения. K подводных лодок класса не был очень успешен, как бы то ни было.

К концу 20-ого столетия некоторые субмарины, такие как британский класс Авангарда, начали быть оснащенными самолетом насоса propulsors вместо пропеллеров. Хотя они более тяжелы, более дороги, и менее эффективны чем пропеллер, они значительно более тихи, давая важное тактическое преимущество.

Мэгнетохидродинэмик-Драйв (MHD) изображалась как операционный принцип позади почти тихой двигательной установки номинальной субмарины в экранизации Охоты за Красным октябрем. Однако, в романе, Красный октябрь не использовал MHD. Хотя экспериментальные надводные суда использовали эту систему, скорости были ниже ожиданий. [цитата нуждалась], Кроме того, система приводов может вызвать формирование пузыря, ставя под угрозу хитрость, и низкая эффективность требует высоко приведенных в действие реакторов. Эти факторы делают это вряд ли для военного использования. [цитата, необходимая]

Вооружение

Последовательность фотографий, показывая списанный австралийский военный корабль HMAS Торренс, снижающийся, используясь в качестве цели для начатой субмариной торпеды.

Успех субмарины неразрывно связан с развитием торпеды, изобретенной Робертом Витехэдом в 1866. Его изобретение – по существу то же самое теперь, как это было 140 лет назад. Только с сам продвигаемые торпеды могли субмарина делать прыжок с новинки на оружие войны. До совершенства управляемой торпеды многократные "прямые бегущие" торпеды были обязаны нападать на цель. С самое большее 20 – 25 торпедами, сохраненными на борту, было ограничено число нападений. Чтобы увеличить боевую выносливость, большинство субмарин Первой мировой войны функционировало как способные погружаться в воду канонерские лодки, используя их оружие палубы против невооруженных целей, и ныряя, чтобы избежать и затронуть вражеские военные корабли. Важность оружия поощряла развитие неудачного Подводного Крейсера, такого как французский Surcouf и X1 Королевского флота и М. субмарин класса. С прибытием самолета ASW оружие стало больше для защиты чем нападение. Более практический метод увеличивающейся боевой выносливости был внешним торпедным аппаратом, загруженным только в порту.

Передовые торпедные аппараты в НА СЛУЖБЕ ЕЕ ВЕЛИЧЕСТВА ВООРУЖЕННЫХ СИЛ ВЕЛИКОБРИТАНИИ Оцелоте

Способность субмарин приблизиться к вражеским гаваням тайно привела к их использованию в качестве минных заградителей. Субмарины Minelaying Первой мировой войны и Второй мировой войны были особенно построены с этой целью. Современные положенные на субмарину шахты, такие как британский Марк 6 Морских ежей, разработаны, чтобы быть развернутыми торпедными аппаратами субмарины.

После Второй мировой войны и США и СССР экспериментировали с запущенными крылатыми ракетами субмарины, такими как SSM-N-8 Regulus и P-5 Pyatyorka. Такие ракеты потребовали, чтобы субмарина появилась, чтобы запустить ее ракеты. Они были предшественниками запущенных крылатых ракет современной субмарины, которые могут быть запущены от торпедных аппаратов затопленных субмарин, например американский Томагавк BGM-109 и российский RPK-2 Viyuga. Баллистические ракеты могут также быть запущены от торпедных аппаратов субмарины, например ракет, таких как противолодочный SUBROC, и версии поверхности, чтобы появиться предназначенные для поражения кораблей ракеты, такие как Exocet и Harpoon, заключенный в капсулу для подводного запуска. С внутренним объемом как ограничено как всегда и желанием нести более тяжелый warloads, идея внешней трубы запуска была восстановлена, обычно для скрытых ракет, с такими трубами, помещаемыми между внутренним давлением и внешними обтекаемыми корпусами.

Стратегическая миссия SSM-N-8 и P-5 была поднята начатой субмариной баллистической ракетой, начинающейся с ракеты Polaris ВМС США, и впоследствии ракет Посейдона и Трайдента.

Германия работает над малой дальностью IDAS (ракета), которая запущена от торпедного аппарата и может использоваться против вертолетов ASW так же как надводных судов и прибрежных целей.

Датчики

У субмарины будет множество датчиков определенным его миссиями. Современные военные субмарины полагаются почти полностью на набор пассивных и активных гидролокаторов, чтобы найти их добычу. Активный гидролокатор полагается на слышимый "звон", чтобы произвести эхо, чтобы показать объекты вокруг субмарины. Активные системы редко используются, поскольку выполнение так показывает присутствие sub. Пассивный гидролокатор – ряд чувствительного набора гидротелефонов в корпус или тянулся в буксируемом множестве, вообще несколько сотен футов длиной. Буксируемое множество – оплот подводных систем обнаружения НАТО, поскольку это уменьшает шум потока, который услышали операторы. Корпус установил, что гидролокатор используется, чтобы поддержать буксируемое множество, и в ограниченных водах, где буксируемое множество могло быть загрязнено препятствиями.

Субмарины также перевозят радарное оборудование для обнаружения надводных судов и самолета. Капитаны Sub, более вероятно, будут использовать радарный механизм обнаружения, а не активный радар, чтобы обнаружить цели, поскольку радар может быть обнаружен далеко вне его собственного диапазона возвращения, показывая субмарину. Перископы редко используются, за исключением затруднительных положений положения и проверить идентичность контакта.

Гражданские субмарины, такие как Альвин DSV или российские аппараты для изучения подводного мира Mir, полагаются на маленькие активные наборы гидролокатора и порты рассмотрения, чтобы провести. Солнечный свет не проникает ниже приблизительно 300 футов (91 m) под водой, таким образом, огни высокой интенсивности используются, чтобы осветить область рассмотрения.

Навигация

Более крупный перископ поиска, и меньшее, меньше обнаружимого перископа нападения на НА СЛУЖБЕ ЕЕ ВЕЛИЧЕСТВА ВООРУЖЕННЫХ СИЛ ВЕЛИКОБРИТАНИИ Оцелоте

У ранних субмарин было немного навигационных пособий, но у современных подводных лодок есть множество навигационных систем. Современные военные субмарины используют инерционную систему наведения для навигации в то время как погружено, но ошибка дрейфа неизбежно растет в течение долгого времени. Чтобы противостоять этому, Система глобального позиционирования будет иногда использоваться, чтобы получить точное положение. Перископ – выдвигающаяся труба с призмами, позволяющими представление о поверхности – только иногда используется в современных субмаринах, так как диапазон видимости короток. У субмарин класса Вирджинии и субмарин Проницательного класса есть мачты photonics, а не проникающие через корпус оптические перископы. Эти мачты должны все еще быть подняты выше поверхности, и использовать электронные датчики для видимого легкого, инфракрасного, лазерного обнаружения диапазона, и электромагнитное наблюдение.

Коммуникация

У военных субмарин есть несколько систем для того, чтобы общаться с отдаленными центрами управления или другими судами. Каждый – радио СДВ, которое может достигнуть субмарины или на поверхности или погруженный к довольно мелкой глубине, обычно меньше чем 250 футов (76 m). Частоты ЭЛЬФА могут достигнуть субмарины в намного больших глубинах, но иметь очень низкую полосу пропускания и вообще используются, чтобы назвать затопленный sub к более мелкой глубине, где сигналы СДВ могут достигнуть. У субмарины также есть выбор плавания длинного, плавучего провода к более мелкой глубине, позволяя передачи СДВ быть сделанной глубоко затопленной лодкой.

Расширяя радио-мачту, субмарина может также использовать "технику" передачи взрыва. Передача взрыва берет только фракцию секунды, минимизируя риск субмарины обнаружения.

Чтобы общаться с другими субмаринами, система, известная как, Гертруд используется. Гертруд – в основном телефон гидролокатора. Голосовое сообщение от одной субмарины передано низкими спикерами власти в воду, где это обнаружено пассивными гидролокаторами на субмарине получения. Диапазон этой системы, вероятно, очень короток, и использование этого излучает звук в воду, которую может услышать враг.

Гражданские субмарины могут использовать подобный, хотя менее сильные системы, чтобы общаться с судами поддержки или другими аппаратами для изучения подводного мира в области.

Командный пункт

Все субмарины нуждаются в средствах, чтобы управлять их движением. Военные субмарины также нуждаются в средствах, чтобы управлять их датчиками и оружием.

Команда

У типичной ядерной субмарины есть команда более чем 80. У неядерных лодок как правило есть меньше чем половина так многих. Условия на субмарине могут быть трудными, потому что члены команды должны работать в изоляции в течение долгих промежутков времени, без семейного контакта. Субмарины обычно поддерживают радио-тишину, чтобы избежать обнаружения. Действие субмариной опасно, даже в мирном времени, и субмарины были потеряны в несчастных случаях.

Женщины как часть команды

Большинство флотов мешало женщинам служить на субмаринах, даже после того, как им разрешили служить на поверхностных военных кораблях. Королевский норвежский флот стал первым флотом, который разрешит команду женского пола на ее субмаринах в 1985. В 1988 Королевский датский флот учитывал подморяков женского пола. [16] Другие следовали примеру включая шведский флот (1989), [17] Королевский австралийский флот (1998), немецкий флот (2001) и канадский флот (2002). В 1995, Solveig Krey Королевского норвежского флота стал первой чиновницей, которая примет команду на военной субмарине, HNoMS Kobben. [18]

Британский Королевский флот не разрешает женщинам служить на его субмаринах из-за "медицинских проблем о безопасности плода и следовательно его матери" из-за потенциально поставившего под угрозу качества воздуха бортовые субмарины. [19] Подобные опасности для беременной женщины и ее зародыша запрещали женщин от подводного обслуживания в Швеции 1983, когда все другие положения, где сделано доступные для них в шведском флоте. Беременной женщине все еще не разрешают служить на субмаринах в Швеции. Однако, тактики думали, что это было дискриминационным с общим запретом и потребовало, чтобы женщин судили на их отдельных достоинствах и оценивать их пригодность и по сравнению с другими кандидатами. Далее, они отметили, что женщина, выполняющая такие высокие требования, вряд ли забеременеет неосведомлено. [17]

Женщины служили на американских морских надводных судах с 1993, но не служат на субмаринах. Флот только позволяет три исключения для женщин, являющихся на борту военных субмарин: гражданский технический персонал женского пола в течение нескольких дней самое большее; гардемарины женщин на ночном во время летнего обучения и морскому ROTC и Военно-морскому училищу; члены семьи для однодневных зависимых круизов. [20] Старт в 2012, небольшому количеству чиновниц позволят служить на субмаринах. [21] [22]

И американские и британские флоты управляют субмаринами с ядерной установкой, которые развертываются в течение периодов шести месяцев или дольше, тогда как другие флоты, которые разрешают женщинам на субмаринах, управляют традиционно приведенными в действие субмаринами, которые развертываются в течение намного более коротких периодов, обычно только в течение одного или двух месяцев. [23] Предшествующий недавнее изменение США, никакая страна, использующая ядерные субмарины, не разрешала женщинам служить на борту им. [24]

Системы поддержания жизни

С ядерной энергией субмарины могут остаться затопленными в течение многих месяцев за один раз. Дизельные субмарины должны периодически повторно появляться или трубка, чтобы перезарядить их батареи. Большинство современных военных субмарин производит дыхательный кислород электролизом воды. Контрольно-измерительные приборы атмосферы включают скребок CO2, который использует абсорбент амина, чтобы удалить газ из воздуха и распространить их в трату, накачанную за борт. Машина, которая использует катализатор, чтобы преобразовать угарный газ в углекислый газ (удаленный скребком CO2) и водород связей, произведенный из аккумуляторной батареи судна с кислородом в атмосфере, чтобы произвести воду, также используется. Система мониторинга атмосферы пробует воздух из различных областей судна для азота, кислорода, водорода, R-12 и охладителей R-114, углекислого газа, угарного газа, и других газов. Ядовитые газы удалены, и кислород пополнен при помощи кислородного банка, расположенного в главном балластном отсеке. У некоторых более тяжелых субмарин есть два кислорода, отбирают у станций (вперед и в кормовой части). Кислород в воздухе иногда сохраняется несколькими процентами меньше чем атмосферная концентрация, чтобы уменьшить опасность возгорания.

Пресная вода произведена или испарителем или обратной единицей осмоса. Основное использование для пресной воды должно обеспечить подачу воды для реактора и паровых заводов толчка. Это также доступно для душей, сливов, готовя и убирая, как только завод толчка нуждается, были встречены. Морская вода используется, чтобы спустить воду в туалетах, и получающаяся "черная вода" сохранена в санитарном резервуаре, пока это не унесено, за борт используя воздух, на который герметизируют, или накачано за борт при использовании специального санитарного насоса. Методом для того, чтобы унести sanitaries за борт трудно управлять, и немецкий Тип лодка VIIC, U-1206 был потерян с жертвами из-за ошибки с туалетом. [25] Вода от душей и сливов сохранена отдельно в "серых водных" резервуарах, которые накачаны, за борт используя насос утечки.

Хлам на современных больших субмаринах обычно располагается использования трубы, названной Единицей Распоряжения Хлама (TDU), где это уплотнено в оцинкованную сталь, может. У основания TDU большой шаровой клапан. Ледяной штепсель собирается сверху шарового клапана защитить это, канистры на ледяном штепселе. Главная дверь зада закрыта, и TDU затоплен и уравнен с морским давлением, шаровой клапан открыт, и канистры выпадают помогавшие железными весами отходов в канистрах. TDU также смывается с морской водой, чтобы гарантировать, что это абсолютно пусто, и шаровой клапан ясен прежде, чем закрыть клапан.

История субмарин