Что заставляет подводную лодку взорваться? » Азбука науки

Подводные лодки — это чудеса инженерной мысли, которые действуют в глубинах океана, выдерживают огромное давление и позволяют человеку исследовать подводные глубины.

Люди стремились исследовать и перемещаться под водой примерно с 300 г. до н.э. На протяжении всей истории для путешествий под водой в целях исследований использовался ряд методов. Легенда гласит, что первую попытку создать прототип подводной лодки предпринял Александр Македонский.

Тем не менее, погружение в море в стеклянной бочке вряд ли казалось эффективным методом исследования подводного мира.

В 1578 году нашей эры Уильям Борн, британский военно-морской офицер, построил судно с деревянным каркасом, покрытое водонепроницаемой кожей, на котором можно было грести под водой. Первая официально зарегистрированная подводная лодка под названием «Черепаха» была создана во время войны за независимость США в 1776 году. Именно в конце 19 века подводные лодки в конечном итоге превратились в практичные суда с развитием двигательных установок и более передовых технологий.

Рекомендуемое видео для вас:

Подводные лодки сконструированы таким образом, что внутри их корпусов поддерживается такое же давление, как и атмосферное давление на уровне моря.

Это заставляет задуматься, почему так важно поддерживать это соответствующее давление? Если внутреннее давление значительно отличается от внешнего давления, оно может оказать неестественное напряжение на корпус, что приведет к структурным разрушениям, утечкам или даже взрыву.

Когда подводная лодка находится на поверхности, балластные цистерны наполняются воздухом, что делает судно менее плотным, чем вода, и позволяет ему плавать. Однако когда субмарине необходимо погрузиться, она выпускает воздух из балластных цистерн и заменяет его водой, увеличивая плотность судна. Внутреннее давление подводной лодки регулируется балансом между давлением воды, действующей на корпус, и давлением воздуха внутри.

Когда подводная лодка погружается глубже, давление воды увеличивается, сжимая давление воздуха внутри корпуса. Таким образом, для выравнивания давления внутри подводной лодки при всплытии или спуске балластные цистерны соответственно затопляются или откачиваются. Все подводные лодки также имеют внутренние системы, называемые «сферами давления», которые предотвращают слишком большое повышение внутреннего давления воздуха.

Читайте также: Как подводная лодка ныряет, всплывает на поверхность и перемещается под водой?

Очевидно, что «прочные корпуса» являются важными конструкциями внутри подводной лодки, но каковы именно их функции?

Прочный корпус — основная водонепроницаемая конструкция, обеспечивающая прочность основного скелета подводной лодки. Он сконструирован таким образом, что может выдерживать внешнее давление, оказываемое океанскими глубинами, для защиты экипажа и внутренних систем.

Одна из важнейших задач, которую нужно учитывать инженерам при проектировании подводной лодки, — это обеспечение устойчивости прочных корпусов к протечкам. Он должен выдерживать внешнее гидростатическое давление, не разрушаясь и не деформируясь, сохраняя при этом общую целостность прочного корпуса.

На подводных лодках обычно используются баллоны с генераторами кислорода для производства кислорода на борту. Канистра наполнена смесью хлората натрия и порошка железа, которая при воспламенении вступает в химическую реакцию и выделяет газообразный кислород.

Поскольку прямого доступа к атмосфере нет, подводным лодкам необходимо хранить достаточное количество пригодного для дыхания кислорода в течение длительного времени под водой. Внутри подводных лодок установлена ​​система, которая генерирует на борту кислород и сохраняет его для дальнейшего использования.

Под водой одним из способов получения кислорода является, конечно же, электролиз воды! Электролиз расщепляет воду на молекулы водорода и кислорода, а затем сохраняет кислород в резервуарах под высоким давлением. На борт также обязательно можно взять с собой кислородные баллоны. Эти баллоны хранят кислород под высоким давлением, что может обеспечить людей, находящихся на подводной лодке, пригодным для дыхания кислородом.

Однако из-за технических ограничений и потребляемой в процессе энергии электролиз не является общепринятым методом получения кислорода.