צוללת: מה זה, חלקים, סוגים, סקרנות

אתה צוללות הם כלי שיט ששטים על קרקעית הים, מוסתרים מלוויינים. הם מיועדים בדרך כלל לשימוש צבאי, משמשים לתקוף ולהגן על המדינה מפני פעולות עוינות, בנוסף לשמירה על אזורי החוף שלה, אך גם הם מיועדים לשימוש אזרחי, משמשים לניתוחים בקרקעית האוקיינוס, תיקון פלטפורמות נפט וחקירה של כבלים תת ימיים וצינורות.

קראו גם: אתה יודע איך הספינה צפה בים?

תקציר על צוללת

• הצוללת היא כלי שיט גדול שיכול לצאת או לצלול ולגרום לאי שוויון בין כוח המשקל לכוח הציפה הפועל עליו.

• הוא מורכב בעיקר מסוללות, פתח, גנרטורים חשמליים, מחולל חמצן, מדחף, נטל, הגאים, מנוע, פריסקופ, סונאר ומפרש.

• הוא פועל על ידי מילוי וריקון מכלי הנטל שלו, אשר משנים את כוח המשקל הפועל עליו.

• צוללות יכולות להיות אזרחיות או צבאיות לפי מטרת השימוש שלהן.

• בשנת 2008 נוצרה בברזיל תוכנית פיתוח הצוללות, שכבר השיקה שתי צוללות קונבנציונליות לים. ובכוונתו לשגר עוד שתיים מקטגוריה זו, בנוסף לשיגור הצוללת הברזילאית הראשונה חמושה בהנעה גַרעִינִי.

• הצוללות הגדולות בעולם שנבנו אי פעם שייכות למחלקת טייפון, בבעלות רוסיה.

• תכנון הצוללת פותח על ידי הפולימאת לאונרדו דה וינצ'י, אך הצוללת הראשונה הניתנת לניווט נבנתה בשנת 1620 על ידי הממציא קורנליס דרבל.

מהי צוללת?

צוללת היא א כלי שייט שנע בחשאי בפנים האוקיינוסים כשהמטרה העיקרית היא להגן על המדינה ולהימנע מעימותים אפשריים עם אויבים, בשל כוחה הצבאי העצום. למרות השימוש הצבאי בעיקרו, הצוללת יכולה להיות גם שימוש אזרחי.

חלקים עיקריים של הצוללת

החלקים העיקריים המרכיבים את הצוללת הם:

• סוללות: עתודת כוח במקרה של כשל של גנרטורים חשמליים.

• לִבקוֹעַ: חלק המשמש כיציאת החירום של הצוללת.

• גנרטורים חשמליים: חלק המייצר אנרגיה חשמלית להנעה ולהנעת ציוד אלקטרוני.

• מחולל חמצן: חלק שמייצר חמצן לנשימה של הצוות.

• מַדחֵף: חלק שהופך אנרגיה מכנית להנעה.

• נֵטֶל: חלק השולט בצפיפות הצוללת, ומאפשר לה לשקוע או לטבול.

• הגאים: חלקים השולטים על כיוון הצוללת.

• מָנוֹעַ: חלק שגורם לצוללת לנוע, דרך הפיכת אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית.

• פֶּרִיסקוֹפּ: חלק המאפשר לצוות לראות מכשולים מחוץ לשדה הראייה שלהם.

• סוֹנָר: חלק אחראי על לכידת הרעשים הנפלטים מהגופות סביב הצוללת על מנת למנוע התנגשויות ולזהות את מיקומה המדויק.

• נר: חלק אחראי על ייצוב הצוללת ועל כניסת ויציאת אנשי הצוות.

איך עובדת צוללת?

הצוללת מגיח וטובל דרך מילוי וריקון מאגרי המים שלו, הנקראים מיכלי נטל, המשנים את הנפח השקוע של הצוללת ומחוסר איזון משקל הכוח (כוח ש"מושך" את כל הגופים לכיוון מרכז הפלנטה) ו כוח הציפה (כוח שמניע גופים שקועים בנוזלים כלפי מעלה) הפועלים עליו.

על מנת שהצוללת תטבול, יש צורך לפתוח את השסתומים שנמצאים בחלק העליון של מכלי הנטל., מה שיהפוך את האוויר החוצה ואת המים פנימה, כך שלצוללת תהיה יותר מסה (וגם נפח) וכתוצאה מכך, יותר משקל.

כדי שהצוללת תעלה לפני השטח, יש צורך לרוקן את מיכלי הנטל שלה., הפחתת המסה שלו, וכתוצאה מכך, כוח המשקל שלו.

ראה גם:לחץ אטמוספרי - הכמות הפיזית הקשורה לכמות הגדולה של אוויר אטמוספרי מעל פני כדור הארץ

סוגי צוללות

צוללות מסווגות לצבאיות או אזרחיות לפי תפקידן.

• צוללות צבאיות: הם כאלה שיש להם אורך והספק גבוהים, שקשה לאתר אותם דרך לוויינים ויכולים לתפקד בכל תנאי מזג אוויר. כתוצאה מכך, הם משמשים כפלטפורמות נשק, הגנה והתקפה נגד אויבים וסיורים באזורי חוף.

• צוללות אזרחיות: הם בעלי אורך מופחת והספק נמוך יותר מצוללות צבאיות. הם משמשים למחקרי קרקעית האוקיינוס, תיקון אסדות נפט, אימות של כבלים תת ימיים וצינורות ושימושים אחרים.

האם יש צוללות בברזיל?

למרות שבמספרים קטנים יותר מאשר ברוב המדינות, יש כמה צוללות בברזיל. מאז 1914 ברזיל רוכשת צוללות ממדינות אחרות, אך ב-2008 נוצרה פרוסוב (תוכנית פיתוח הצוללות), באמצעות שותפות בין ברזיל לצרפת, שמטרתה לייצר ארבע צוללות קונבנציונליות ואת הצוללת הברזילאית הראשונה חמושה בהנעה גַרעִינִי.

בשנת 2018 שוגרה לים הצוללת הראשונה שנוצרה באמצעות פרוסוב, הנקראת צוללת Riachuelo. ב-7 בדצמבר 2020, ה-S Humaitá, שפותחה גם היא בתוכנית זו, הושקה לים לצורך בדיקה. השיגור של הצוללת S Tonelero מתוכנן לשנת 2023 ולשנת 2024 השיגור של הצוללת S Angostura. ובשנת 2033, מתוכנן השיגור של הצוללת הברזילאית הראשונה חמושה בהנעה גרעינית, בשם SN Álvaro Alberto.

מהי הצוללת הגדולה בעולם?

הצוללות הגדולות בעולם הן בדרגת טייפון (מינוח שניתן על ידי נאט"ו), שפותח על ידי הצי הרוסי (לשעבר הצי הסובייטי).

צוללת מסוג טייפון.

צוללות מסוג טייפון הן צוללות צבאיות המורכבות מ-20 טילים בליסטיים עם ראשי נפץ גרעיניים המסוגלים להגיע למטרות למרחקים של 10,000 ק"מ. הם כוללים אורך של 170 מטר ותזוזה של 48 אלף טון.

מקור הצוללת

ממחקריהם של ארכימדס וחוקרים אחרים על כוח הציפה, הפולימת לאונרדו דה וינצ'י (1452-1519) תכנן כלי צוללת שמעולם לא יוצר. בשנת 1620, הממציא קורנליס דרבל (1572-1633) פיתח את הצוללת הראשונה הניתנת לנווט..

מזה, בוצעו מספר התקדמות בנוגע להפעלת צוללות. ב-16 באפריל 1863, הצוללת Plongeur הייתה הראשונה שפעלה באמצעות מנוע אוויר דחוס. ב-2 באוקטובר 1864, הצוללת Ictíneo II הייתה הצוללת הראשונה ששוגרה שפעלה באמצעות מנוע בעירה (קיטור). בשנת 1904, צוללת Aigrette הייתה הראשונה שפעלה באמצעות הנעה דיזל-חשמלית.

עובדות על הצוללת

• הצוללות הראשונות שנבנו פעלו באמצעות הנעה אנושית.

• לפני מלחמת העולם השנייה, היו לצוללות טורפדו, תותחים ומקלעים על הסיפון, שכן הן היו צריכות להגן ולתקוף כשהן עלו.

• נכון להיום, צוללות פועלות באמצעות הנעה דיזל-חשמלית או גרעינית.

• צוללות צצות או צוללות לפי אותו עיקרון פיזיקלי המאפשר לאניות לא לטבוע, פעולת כוח המשקל וכוח הדחף.

• צוללות מנווטות באוקיינוסים באמצעות מפות ימיות או ציוד ניווט טכנולוגי, מכיוון שאור מגיע רק לעתים רחוקות לקרקעית האוקיינוס.

• ברגע שעל פני השטח, צוללות מנווטות דרך השטח ג'י.פי. אס, שאומר לך בדיוק את קווי הרוחב והאורך שלך.

מקורות

HALLIDAY, דייוויד; רזניק, רוברט; ווקר, ג'רל. יסודות הפיזיקה: גרביטציה, גלים ותרמודינמיקה (כרך 2). 10. ed. ריו דה ז'נרו, RJ: LTC, 2016.

MESQUITA, J. ל. הכירו את שש הצוללות הגדולות בעולם. מדינה, 2018. אפשר להשיג ב: https://marsemfim.com.br/conheca-os-seis-maiores-submarinos-do-mundo/.

PROSUB. הצי של ברזיל. אפשר להשיג ב: https://www.marinha.mil.br/programas-estrategicos/prosub.

מאת פמלה רפאלה מלו
מורה לפיזיקה