Submarine

3x puncte

categorie: Fizica

nota: 9.28

nivel: Liceu

     Primele submarine erau barci subacvatice cu vâsle, facute din lemn si din piele. În prezent, submarinul nuclear este o masina militara puternica, capabila sa parcurga peste 500000 km cu doar 5 kg de combustibil.

      Un submarin a fost pentru prima data folosit pentru a ataca un vas inamic în anul 1776, în timpul Razboiului de Independenta american (1775-1783). Minisubmarinul [...]
DOWNLOAD REFERAT

Preview referat: Submarine

     Primele submarine erau barci subacvatice cu vâsle, facute din lemn si din piele. În prezent, submarinul nuclear este o masina militara puternica, capabila sa parcurga peste 500000 km cu doar 5 kg de combustibil.

      Un submarin a fost pentru prima data folosit pentru a ataca un vas inamic în anul 1776, în timpul Razboiului de Independenta american (1775-1783). Minisubmarinul Turtle a încercat sa ataseze o mina la fregata britanica Eagle în New York Bay. Planul a esuat, dar Turtle reusise sa ajunga nedetectat la vasul inamic, aratând ca submarinele puteau fi folosite în razboi. Turtle era propulsat de un barbat care pedala o elice.

      Gasirea unui mijloc potrivit de actionare a submarinelor nu a fost un lucru usor. Motoarele electrice pentru barci fusesera concepute pâna în anii 1830 si erau ideale pentru actionarea unui vas submersibil pentru ca nu eliminau gaze si nu consumau oxigen. Totusi, motoarele electrice nu au adus raspunsul complet, pentru ca bateriile necesare se descarcau curând.

      În anii 1860 s-au conceput baterii electrice reîncarcabile numite acumulatoare sau baterii de acumulatoare si dinamuri capabile sa le reîncarce. Totusi, în ciuda faptului ca un submarin propulsat de un motor electric putea folosi un dinam pentru a-si reîncarca bateriile electrice, trebuia sa se adauge un fel de motor pentru actionarea dinamului.



     " Progrese



     Un motor cu aburi obisnuit necesita o alimentare abundenta cu aer pentru a-si arde combustibilul si un cos pentru eliminarea fumului si a gazelor. Motorul putea fi actionat în timp ce vasul era la suprafata, dar, înainte de scufundare, echipajul trebuia sa etanseze cosul si sa închida boilerele. Aceasta provoca o întârziere inacceptabila pentru un vas militar care trebuia sa se scufunde brusc pentru a evita inamicul. De asemenea, caldura reziduala de la boilere ridica temperatura la nivele insuportabile.

      Raspunsul parea sa fie motorul cu benzina, desi un dezavantaj grav al acestuia este faptul ca aburii combustibilului volatil pot exploda usor. Cu toate acestea, în anii 1900, multe asemenea vase cu motoare cu benzina erau folosite în operatiunile navale.

      Primele submarine ale Marii Britanii erau de tip Holland, numite dupa constructorul lor american. Aceste ambarcatii erau lungi de 19,3 m cu o raza (latime) de 3,6 m. În timp ce erau la suprafata, un motor cu benzina actiona un dinam care încarca bateriile electrice. Acest motor propulsa de asemenea vasul la suprafata, dându-I o viteza maxima de 12 noduri. Când era scufundat, dinamul functiona ca motor actionat de bateriile electrice. Aceasta dadea vasului o viteza subacvatica de pâna la 8 noduri.



     " Energia Diesel



     În cele din urma, totusi, motoarele Diesel au înlocuit motoarele cu benzina la submarine. La început, propulsia la suprafata se facea prin actionare directa de la motoarele Diesel ale vasului. Mai târziu, s-au introdus submarine cu actionare Diesel-electrica. În acest tip de vas, motoarele electrice sunt folosite atât sub apa, cât si la suprafata, dar se folosesc si generatoare electrice actionate de motoare Diesel pentru a le actiona si pentru a încarca bateriile.

     În 1943, germanii au introdus "teava de respiratie". Aceasta era un tub continând tevile de admisie si de evacuare ale motorului. Un submarin putea sa ramâna sub suprafata si, cu "teava de respiratie" iesind din apa, sa îsi porneasca motoarele pentru a-si reîncarca bateriile electrice. Functionând astfel, submarinele erau extrem de greu de detectat de inamic.

     O revolutie în constructia de submarine a avut loc în 1955. Flota Militara SUA a lansat USS Nautilus - primul submarin cu propulsie nucleara. Actionat de o bucata de uraniu, de marimea unei mingi de golf, într-un reactor nuclear. Nautilus putea parcurge peste 110000 km în doi ani, fara a trebui realimentat.



     " Energia nucleara



     Reactorul unui submarin nuclear produce caldura prin fisiunea nucleelor. Prin acest proces se divid nucleele atomice, eliberând cantitati mari de caldura. Un lichid de racire extrage caldura din reactor si o transfera la apa dintr-un boiler. Apa fierbe, generând aburi, trecuti apoi în turbinele de propulsie principale si în turbine legate la generatoare electrice. Caldura transforma apa în aburi. Apoi, aburii rotesc turbinele care actioneaza elicele.



     " Vânatoare-distrugatoare



     Submarinele cu propulsie nucleara sunt foarte costisitoare si doar flotele militare ale celor mai bogate tari si le pot permite. Ele sunt de doua tipuri. Submarinele nucleare vânatoare-distrugatoare, cunoscute ca SSN-uri, se folosesc la urmarirea si la distrugerea navelor si a submarinelor inamice. Ele sunt dotate cu sonar sensibil pentru a detecta "semnatura sonora" unica, un sunet de identificare, a unui vas inamic. Operatorii de sonar priceputi pot sa identifice multe vase pur si simplu dupa tipul de zgomot pe care îl fac. Acesta este în mare parte determinat de viteza cu care se roteste elicea si de numarul de pale pe care îl are aceasta. Indiferent cât de silentios ar fi un submarin, de obicei, el poate fi detectat prin folosirea unui sistem sonor activ. Acesta transmite unde sonore prin apa si receptioneaza ecourile, inclusiv pe cele provocate de submarine.

     SSN-ul rusesc clasa Alfa, cunoscut sub numele de "pestisorul auriu", se poate scufunda la 700 m si poate sa atinga o viteza maxima de 110 km/h. Pe vremea Razboiului Rece dintre SUA si fosta Uniune Sovietica, ambele tari si-au construit flote mari de submarine vânatoare-distrugatoare cu scopul si rezistenta de a astepta lânga porturile terminale ale inamicului si de a-si urmari prada în zonele de patrulare oceanice.



     " Submarinele balistice



     Cele mai mari submarine cu propulsie nucleara sunt cele concepute pentru aruncarea proiectilelor balistice cu raza mare de actiune, purtând focoase nucleare. Aceste vase, cunoscute ca SSBN-uri, pot lansa proiectile pe sub apa, pentru a lovi tinte la mii de kilometri departare. SSBN-uri se afla în functiune în SUA, Rusia, Marea Britanie, Franta si China. Capacitatea SSBN-urilor de a evita detectarea, ramânând sub apa luni întregi daca este necesar, la protejeaza de atacul nuclear - un mare avantaj fata de punctele de lansare a proiectilelor pe uscat. Daca un inamic lanseaza un atac cu arme nucleare, SSBN-urile pot contraataca devastator. Aceasta le face foarte eficiente în tinerea la distanta a inamicilor. SSBN-urile include cele mai mari submarine din lume - clasa Typhoon ruseasca, lunga de 170 m.

     În era submarinelor cu propulsie nucleara, submarinele Diesel-electrice au înca un rol important. Sunt mai mici si mai putin costisitoare decât submarinele nucleare si deplasarea lor foarte silentioasa le face greu de depistat de detectorii sonor ai unui submarin inamic.



     " Viata în adâncuri



      Toate submarinele, atât cele nucleare, cât si cele Diesel-electrice, imerseaza la fel. Când se pregateste de scufundare, un submarin îsi umple cu apa tancurile de imersiune pâna când vasul devine neutru din punct de vedere al portantei. Aceasta înseamna ca densitatea medie a vasului este aceeasi cu a apei din jurul sau, adica vasul nu pluteste si nici nu se scufunda, ci doar "sta" în apa. Pentru ca submarinul sa coboare, el este ghidat în jos cu ajutorul unor suprafete de imersiune. Acestea functioneaza ca niste cârme, cu deosebirea ca ele controleaza miscarea de sus-jos a vasului, si nu dintr-o parte în alta.

      Daca un submarin trebiue sa faca o scurta vizita la suprafata, el urca pur si simplu orientându-si în sus suprafetele de imersiune. Pentru a se întoarce la suprafata pentru o perioada mai lunga, un submarin foloseste în mod normal are comprimat pentru a expulza apa din tancurile sale de imersiune.

      Un submarin nuclear poate ramâne sub apa luni în sir, de aceea trebuie sa contina depozite mari de hrana. Este esentiala si prezenta unui sistem de climatizare. Acesta mentine aerul la o temperatura confortabila, înlatura dioxidul de carbon expirat de oameni si îl înlocuieste cu oxigen. Oxigenul este produs la bord prin folosirea unui curent electric pentru a decompune apa marii în componentele sale principale - hidrogen si oxigen. Apele reziduale se depoziteaza în rezervoare, care se pompeaza în apa din când în când.

      Apa marii se distileaza pentru a asigura echipajului apa de baut. Apa sarata a marii se fierbe, aburii produsi se racesc pentru a fi transformati în apa pura, strânsa apoi în alt recipient. Sarea si alte impuritati ramân în boiler.



     " Navigatia



      Unele dintre primele periscoape (tuburi de observare) folosite la submarine erau simple si grosolane, proiectând o imagine rasturnata a marii pe un ecran din sticla mata.

      Mai târziu s-au introdus aparaturi sofisticate pentru a da navigatorilor posibilitatea de a examina în detaliu cerul, marea si fundul marii. Asemenea aparatura include sextanti periscop pentru observarea soarelui, a lunii si a stelelor, aparatura radar, sisteme de televiziune cu lumina redusa si aparatura de sondaj ultrasonic. În prezent, Sistemul de Navigatie Submarin (SINS), un sistem complex cu giroscoape, produce un grafic extrem de exact care necesita doar o data la câteva zile reglare de catre NAUSAT, un sistem de navigatie prin satelit.

      Submarinel controleaza torpilele cu un sistem computerizat. Când o torpila ajunge în zona tinta, ea este preluata de mecanisme de ghidare preprogramate, care se orienteaza dupa sunetul elicei, magnetismul carcaselor si alte perturbatii subacvatice.

      Proiectilele de croaziera pot fi lansate de deasupra apei sau de sub apa. Acestea se mentin aproape de suprafata valurilor, sub nivelul radar, pâna când îsi lovesc tinta. Proiectilele de croaziera ale submarinelor au o raza de actiune de pâna la 400 km. Principalele arme purtate de SSBN-uri sunt rachetele intercontinentale (ICBM-uri) cu focoase nucleare. Acestea includ Polaris (raza de actiune de circa 4500 km), Poseidon (4800 km) si Trident (7200 km).



     " Pericole



      Cel mai grav lucru care se poate întâmpla unui submarin este avarierea carcasei. Aceasta este una dintre cele mai mari temeri ale echipajului. Carcasa este împartita în compartimente etanse, astfel încât doar sectiunile direct avariate vor fi inundate de apa. Daca sunt inundate prea multe sectiuni, submarinul se va scufunda. Un alt pericol este izbucnirea unui incendiu în compartimentul masinilor. Aceasta s-a întâmplat cu mai multe submarine rusesti. În fiecare caz, vasul a reusit sa urce la suprafata, unde echipajul trebuie sa astepte interventia echipelor de salvare.

      Daca un submarin defectat nu poate sa urce la suprafata, dar este etans, stabil si sta pe fundul marii la o adâncime nu foarte mare, atunci echipajul poate folosi trapele de salvare. Membrii echipajelor submarinelor britanice avariate folosesc o vesta de salvare asemanatoare cu o gluga pentru a urca la suprafata. Când intra în turnul de salvare, membrul echipajului îsi umfla vesta conectând-o la un stut de alimentare cu aer. Apoi, o data inundata, camera se deschide si membrul echipajului pur si simplu urca liber la suprafata, respirând normal în interiorul vestei de salvare.

      Echipajul unui submarin esuat la adâncimile extreme ale oceanului nu se poate retrage prin aceasta metoda, deoarece corpul uman nu rezista la presiunea mare a apei. Singura cale de scapare este prin intermediul unui submarin în miniatura numit submersibil. Flota Militara SUA si Flota Militara Regala a Marii Britanii sunt ambele dotate cu submersibile de salvare. LR5, un tip folosit de flota militara britanica, este coborât în apa de pe un vas de la suprafata si apoi ghidat spre submarinul aflat în sinistru maritim. Un cos metalic, numit liziera de transfer, se potriveste la trapa de urgenta a submarinului si asigura echipajului o cale de a trece în submersibil pentru calatoria înapoi la suprafata.
DOWNLOAD REFERAT
« mai multe referate din Fizica

CAUTA REFERAT

TRIMITE REFERAT CERE REFERAT
Referatele si lucrarile oferite de E-referate.ro au scop educativ si orientativ pentru cercetare academica.
Confidentialitatea ta este importanta pentru noi

E-referate.ro utilizeaza fisiere de tip cookie pentru a personaliza si imbunatati experienta ta pe Website-ul nostru. Te informam ca ne-am actualizat termenii si conditiile de utilizare pentru a integra cele mai recente modificari privind protectia persoanelor fizice in ceea ce priveste prelucrarea datelor cu caracter personal. Inainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru te rugam sa aloci timpul necesar pentru a citi si intelege continutul Politicii de Cookie. Prin continuarea navigarii pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizarii fisierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Nu uita totusi ca poti modifica in orice moment setarile acestor fisiere cookie urmarind instructiunile din Politica de Cookie.


Politica de Cookie
Am inteles