- الأحد ديسمبر 09, 2012 9:55 pm
#56264
الغواصات
سفينة متخصصة يمكنها أن تغوص تحت سطح الماء وكذلك أن تطفو وبإمكانها التنقل تحت سطح الماء تم استعمالها لأول مرة على نطاق واسع أثناء الحرب العالمية الأولى لأغراض عسكرية، وتستخدم بشكل واسع في سلاح البحرية للدول العظمى كروسيا والولايات المتحدة وفرنسا والمملكة المتحدة. الغواصات الغير حربية تستعمل عادة لأغراض البحث العلمي. تم لاحقا استعمال الغواصات لتحميل الأسلحة النووية. هناك غواصات تستعمل لأغراض سياحية وحسب إحصاءات 1996 كان هناك أكثر من 50 غواصة خاصة تستعمل لأغراض سياحية بحتة. مؤخرا تم تصنيع جيل جديد من الغواصات ذات التحكم الآلي البعيد والتي لا تحتاج إلى بحارين لقيادتها ويستعمل هذا النوع المتطور من الغواصات للبحث في المياه العميقة جدا للبحث عن النفط أو عندما يكون العمق مصدر خطر على سلامة البحارة وقد تم استعمال الغواص الآلي في العثور على حطام السفينة المشهورة تيتانيك.
محتويات
1 نبذه تاريخيه
2 فكره عمل الغواصه وتطورها
3 الغوص تحت الماء والصعود إلى السطح
4 التقـنية
نبذه تاريخيه
أول غواصه صممت في عام 1620 على يد الهولندى فون دريبل حيث صمم غواصة صغيرة لها 12 مجدافا غاصت في نهر التايمز على عمق 3.5 - 4.5 متر وسارت 15 ساعة.
في عام 1776 قام الأمريكي دافيد بوشنيل ببناءغواصة صغيرة مصنوعة من البلوط بيضاوية الشكل لها ذراع تقوم بتشغيل محرك لولبي وأسماها السلحفاة أستخدمت في أثناء الحرب الأهلية الأمريكية.
أما الغواصة الحديثة فقد ظهرت عندما أمكن من تجهييز القوارب بمحرك كهربائي صممه الأمريكي جون فيليب هولند وبإضافة الجهاز الذي صممه السويدي ثورستين نوردنفلت إلى جهاز هولند وهو يعمل على قذف الطوربيد داخل السفينة أصبحت الغواصة سلاحا مؤثرا وقد سميت هذه الغواصة هولند وقد أنزلت في ميناء إليزبيث بولاية نيوجيرسي. عام 1897 وسارت فوق الماء بآلة تعمل بالجازولين وعندما تغوص تعمل بمحركات كهربائية تغذيها بطاريات في مجاميع وقد تم استبدالها لاحقا بآلة الديزل بسبب قابلية الجازولين لأشتعال.
خلال الحرب العالمية الأولى تمكن الألمان بصنع غواصات تدعى قوارب بو التي كان طول الواحد منها 87.3 متر وعرضها 8 أمتار.
في عام 1929 تم بناء الغواصة الفرنسية سوركوف كان طولها 120 مترا وعرضها 9.8 أمتار وكان يوجد في مقدمة الغواصة مدفعان عيار 203 مم.
وقد إخترع الألمان جهازا يعرف باسم شنوركل يسمح بإدخال الهواء إلى الغواصة أثناء وجودها تحت سطح الماء وقد أدى ذلك إلى زيادة سرعة الغواصة زيادة كبيرة.
مع مرور الوقت أصبحت الغواصات تعمل بالطاقة النووية حيث تم عام 1954 ظهور الغواصة نوتيلوس وقد بلغ حجمها 103.3 متر طولا و8.6 أمتار عرضا وتستطيع الغوص لعمق 229.3 متر. عام 1958 كانت الغواصة نوتيلوس أول غواصة تصل إلى القطب الشمالي وقد تم من خلالها اكتشاف ممر بحري شمالي غربي.
فكره عمل الغواصه وتطورها
فكره عمل الغواصات الحديثة تعتمد على قانون ارخميدس للطفو. فالغواصات الحديثة تحتوى على حاويات يتم من خلالها التحكم في كثافه الغواصه ومن ثم التحكم في عمقها في الماء. تختلف اشكال الحاويات من غواصه لأخرى.
الغوص تحت الماء والصعود إلى السطح
عندما يراد انزال الغواصه تحت سطح الماء يتم فتح الصمامات العلويه والسفليه للحاويه في الغواصه كى يحل الماء محل الهواء فيزداد متوسط كثافه جسم الغواصه لتهبط إلى عمق معين تحت سطح الماء.
اما عند رفعها إلى السطح فيتم ذلك بفتح الصمامات السفليه للغواصه وضخ هواء مضغوط من الأعلى ليتم تفريغ الغواصه من الماء فيقل متوسط كثافه الجسم فترتفع إلى السطح.
ما عند التحكم في عمق الغواصه وانزالها إلى القاع أو صعودها فيتم ذلك عن طريق الزلاقات الجانبيه الموجوده في مقدمه ومؤخره وبرج الغواصه.
وعند التحكم في اتجاهها يمينا أو يسارا، فيتم ذلك عن طريق الزلاقات "الزعانف" الموجوده في مؤخره الغواصه من خلال التصميمات للزعانف الرأسيه والجانبيه الموجوده في مؤخره الغواصه.
التقـنية
شكل يبين توزيع الخزانات في الغواصة.
جميع السفن وكذلك الغواصات لهادفع مائي أعلي من وزنها. أو بمعنى أخر أنها تزن أقل من وزن الماء الذي تزيحه إذا ما انغمست كلها في الماء. ولكي تغطس الغواصة تحت الماء فلا بد من العمل على زيادة وزنها. وتوجد في الغواصة خزانات يمكن ملئها بالماء فتهبط أو يُفرغ الماء منها بالهواءالمضغوط فتصعد على سطح الماء.
وعادة ما تستخدم الغواصة الخزانين الأمامي والخلفي للغطس أو الصعود فوق سطح الماء بملئ ذلك الخزانين بالماء أو ملئهما بالهواء. (ملحوظة: وهذا ما تفعله الأسماك حيث توجد لديهم حوصلة هوائية في البطن يملأ بالماء ويفرغ). وأثناء انتقال الغواصة تحت الماء تكون الخزانات ممتلئة بالماء. وهناك نوع من الغواصات تحتوي على تلك الخزانات موازية لجسم الغواصة تحت الجدار الخارجي يمينا ويسارا. أما بالنسبة إلى ضبط العمق بدقة فتستخدم لهذا الغرض خزانات أصغر، وهذه توجد عادة بالقرب من مركز ثقل الغواصة، أو تكون خارجية ومعزولة بطول جسم الغواصة وذلك لتفادي الانقلاب.
ويتراوح ضغط الماء على جدران الغواصة بين 4 ميجا باسكال (40 ضغط جوي) للغواصة المصنوعة من الحديد الصلب، و 10 ميجا باسكال (100 ضغط جوي) للغواصة الروسية نوع K-278 Komsomolet وجدرانها مصنوعة من سبيكة من الحديد الصلب المحتوي على التيتانيوم. وبينما يتغير الضغط الخارجي الواقع على جدران الغواصة بالصعود والنزول في الماء، يبقى ضغط الهواء داخلها لا يتغير.
سفينة متخصصة يمكنها أن تغوص تحت سطح الماء وكذلك أن تطفو وبإمكانها التنقل تحت سطح الماء تم استعمالها لأول مرة على نطاق واسع أثناء الحرب العالمية الأولى لأغراض عسكرية، وتستخدم بشكل واسع في سلاح البحرية للدول العظمى كروسيا والولايات المتحدة وفرنسا والمملكة المتحدة. الغواصات الغير حربية تستعمل عادة لأغراض البحث العلمي. تم لاحقا استعمال الغواصات لتحميل الأسلحة النووية. هناك غواصات تستعمل لأغراض سياحية وحسب إحصاءات 1996 كان هناك أكثر من 50 غواصة خاصة تستعمل لأغراض سياحية بحتة. مؤخرا تم تصنيع جيل جديد من الغواصات ذات التحكم الآلي البعيد والتي لا تحتاج إلى بحارين لقيادتها ويستعمل هذا النوع المتطور من الغواصات للبحث في المياه العميقة جدا للبحث عن النفط أو عندما يكون العمق مصدر خطر على سلامة البحارة وقد تم استعمال الغواص الآلي في العثور على حطام السفينة المشهورة تيتانيك.
محتويات
1 نبذه تاريخيه
2 فكره عمل الغواصه وتطورها
3 الغوص تحت الماء والصعود إلى السطح
4 التقـنية
نبذه تاريخيه
أول غواصه صممت في عام 1620 على يد الهولندى فون دريبل حيث صمم غواصة صغيرة لها 12 مجدافا غاصت في نهر التايمز على عمق 3.5 - 4.5 متر وسارت 15 ساعة.
في عام 1776 قام الأمريكي دافيد بوشنيل ببناءغواصة صغيرة مصنوعة من البلوط بيضاوية الشكل لها ذراع تقوم بتشغيل محرك لولبي وأسماها السلحفاة أستخدمت في أثناء الحرب الأهلية الأمريكية.
أما الغواصة الحديثة فقد ظهرت عندما أمكن من تجهييز القوارب بمحرك كهربائي صممه الأمريكي جون فيليب هولند وبإضافة الجهاز الذي صممه السويدي ثورستين نوردنفلت إلى جهاز هولند وهو يعمل على قذف الطوربيد داخل السفينة أصبحت الغواصة سلاحا مؤثرا وقد سميت هذه الغواصة هولند وقد أنزلت في ميناء إليزبيث بولاية نيوجيرسي. عام 1897 وسارت فوق الماء بآلة تعمل بالجازولين وعندما تغوص تعمل بمحركات كهربائية تغذيها بطاريات في مجاميع وقد تم استبدالها لاحقا بآلة الديزل بسبب قابلية الجازولين لأشتعال.
خلال الحرب العالمية الأولى تمكن الألمان بصنع غواصات تدعى قوارب بو التي كان طول الواحد منها 87.3 متر وعرضها 8 أمتار.
في عام 1929 تم بناء الغواصة الفرنسية سوركوف كان طولها 120 مترا وعرضها 9.8 أمتار وكان يوجد في مقدمة الغواصة مدفعان عيار 203 مم.
وقد إخترع الألمان جهازا يعرف باسم شنوركل يسمح بإدخال الهواء إلى الغواصة أثناء وجودها تحت سطح الماء وقد أدى ذلك إلى زيادة سرعة الغواصة زيادة كبيرة.
مع مرور الوقت أصبحت الغواصات تعمل بالطاقة النووية حيث تم عام 1954 ظهور الغواصة نوتيلوس وقد بلغ حجمها 103.3 متر طولا و8.6 أمتار عرضا وتستطيع الغوص لعمق 229.3 متر. عام 1958 كانت الغواصة نوتيلوس أول غواصة تصل إلى القطب الشمالي وقد تم من خلالها اكتشاف ممر بحري شمالي غربي.
فكره عمل الغواصه وتطورها
فكره عمل الغواصات الحديثة تعتمد على قانون ارخميدس للطفو. فالغواصات الحديثة تحتوى على حاويات يتم من خلالها التحكم في كثافه الغواصه ومن ثم التحكم في عمقها في الماء. تختلف اشكال الحاويات من غواصه لأخرى.
الغوص تحت الماء والصعود إلى السطح
عندما يراد انزال الغواصه تحت سطح الماء يتم فتح الصمامات العلويه والسفليه للحاويه في الغواصه كى يحل الماء محل الهواء فيزداد متوسط كثافه جسم الغواصه لتهبط إلى عمق معين تحت سطح الماء.
اما عند رفعها إلى السطح فيتم ذلك بفتح الصمامات السفليه للغواصه وضخ هواء مضغوط من الأعلى ليتم تفريغ الغواصه من الماء فيقل متوسط كثافه الجسم فترتفع إلى السطح.
ما عند التحكم في عمق الغواصه وانزالها إلى القاع أو صعودها فيتم ذلك عن طريق الزلاقات الجانبيه الموجوده في مقدمه ومؤخره وبرج الغواصه.
وعند التحكم في اتجاهها يمينا أو يسارا، فيتم ذلك عن طريق الزلاقات "الزعانف" الموجوده في مؤخره الغواصه من خلال التصميمات للزعانف الرأسيه والجانبيه الموجوده في مؤخره الغواصه.
التقـنية
شكل يبين توزيع الخزانات في الغواصة.
جميع السفن وكذلك الغواصات لهادفع مائي أعلي من وزنها. أو بمعنى أخر أنها تزن أقل من وزن الماء الذي تزيحه إذا ما انغمست كلها في الماء. ولكي تغطس الغواصة تحت الماء فلا بد من العمل على زيادة وزنها. وتوجد في الغواصة خزانات يمكن ملئها بالماء فتهبط أو يُفرغ الماء منها بالهواءالمضغوط فتصعد على سطح الماء.
وعادة ما تستخدم الغواصة الخزانين الأمامي والخلفي للغطس أو الصعود فوق سطح الماء بملئ ذلك الخزانين بالماء أو ملئهما بالهواء. (ملحوظة: وهذا ما تفعله الأسماك حيث توجد لديهم حوصلة هوائية في البطن يملأ بالماء ويفرغ). وأثناء انتقال الغواصة تحت الماء تكون الخزانات ممتلئة بالماء. وهناك نوع من الغواصات تحتوي على تلك الخزانات موازية لجسم الغواصة تحت الجدار الخارجي يمينا ويسارا. أما بالنسبة إلى ضبط العمق بدقة فتستخدم لهذا الغرض خزانات أصغر، وهذه توجد عادة بالقرب من مركز ثقل الغواصة، أو تكون خارجية ومعزولة بطول جسم الغواصة وذلك لتفادي الانقلاب.
ويتراوح ضغط الماء على جدران الغواصة بين 4 ميجا باسكال (40 ضغط جوي) للغواصة المصنوعة من الحديد الصلب، و 10 ميجا باسكال (100 ضغط جوي) للغواصة الروسية نوع K-278 Komsomolet وجدرانها مصنوعة من سبيكة من الحديد الصلب المحتوي على التيتانيوم. وبينما يتغير الضغط الخارجي الواقع على جدران الغواصة بالصعود والنزول في الماء، يبقى ضغط الهواء داخلها لا يتغير.
