Web
	Analytics
تصميم وتصنيع الغواصة 3 – الـمكونات

 تصميم وتصنيع الغواصة 3 – الـمكونات

نتكلم في هذا الفصل عن المكونات الأساسية للغواصة وهي الهيكل وأنظمة الدفع والغوص والتعمق وكذلك إلى بعض المعلومات الأخرى.

 


3-1 مقدمة

صممت أولى الغواصات لتدار بصورة يدويا وسميت بالسلحفاة انظر الشكل (21).

 

التطور في التصميم ظهر بصورة مميزة عام 1899 مِن قِبل مديرِ مدرسة أمريكيِ اسمه جون هولند بتصميمِه الغواصة "هولند". التي تَضمّنَت العديد مِنْ الميزّاتِ الشبيهة بميزات الغوّاصات الحديثةِ. الشكل (22).

شكل (21): السلحفاة

شكل (22) مخطط الغواصة هولند (Holland)

كَانتْ إزاحتها تبلغ 63 طنَ، بطول كلي يصل إلى 53 قدمِ (16.2 متر) وسرعة عند الغطس تصل إلى 5 عقد (2.6 متر\ثانية). وبلغ مداها 1500 ميل بحري (2778 كيلومتر).

 

بسبب محددات أنظمة الدفع في الغواصات الأولى أجبرت الغواصات على العمل فوق سطح الماء معظم الوقت مما جعل تصميم هيكلها أشبه بالسفينة منه إلى الغواصة الحديثة. كانت السرعة عند الغوص بطيئة لا تتجاوز 10 عقدة (18 كيلومتر\ساعة)، لذلك كانت زيادة الإعاقة للحركة تحت الماء مقبولة.

 

عجّلتْ الحرب العالمية الأولى في تطور تصاميمِ الغوّاصاتِ. فطور الألمان غواصاتهم فصنعوا غواصات طويلة وثقيلة قادرة على الإبحار مسافات شاسعة وتعمل بالديزل، عُرفت بغواصات U. اشتهرت هذه الغواصات خلال الحربين العالميتين الأولى والثانية وكانت تعمل بصورة رئيسية فوق الماء، مزودة بمدفع وبأجنحة كبيرة مثبتة على الجسر ومراوح دفع مزدوجة وفتحات تنفيس وغطس متعددة تتيح لها سرعة الغطس والطفو، ترافق مع أداء غير كفوء تحت الماء. ومن أمثلتها الغواصة U-35. الشكلين (23) و (24). والغواصة من الحرب العالمية الثانية VIIC.

شكل (23) الغواصة U-35 وهي مثال لتصاميم الحرب العالمية الأولى.

شكل (24) : مخططات توضيحية لغواصة من الحرب العالمية الأولى.

شكل (25) مخطط الغواصة الالمانية نوع VIIC احدى غواصات الحرب العالمية الثانية.

شكل (26) مخطط تفصيلي للغواصة الالمانية نوع VIIC.

نتيجة خسائرِ الغواصات المتزايدةِ في عام 1943، أسس الألمان مركز "بحوث تحت الماء" بهدفِ إنْتاج غواصة سريعة فعالة قادرة على الغطسِ لفترات أطوّل.

 

وكانت حصيلة الأبحاث متمثلة بالغواصة نوع u21 والتي صممت لأول مرة لتستخدم نظام دفع لا هوائي (AIP) بواسطة استخدام وقود بيروكسيد الهيدروجينِ، ولكن بقي استخدام نظام الدفع هذا تجريبيا بسبب نُدرة بيروكسيد الهيدروجينِ، لذلك تَبنّى المصممونُ طاقة ديزلِ - كهرباء مُحَسَّنةِ.

 

كذلك طُوّرَ الهيكل بشكل مثير، تم إزالة البندقيةِ المكشوفةِ وأيّ ميزّة خارجية في الهيكل تسبب زيادة إعاقة الحركة كتَخفيض حجمِ برج القيادة والمساحة السطحية المستعرضة له. تم زيادة وقت البطاريات وزيد المدى ورُفِعت السرعة تحت الماء إلى 18 عقدةِ، أي أسرع بـ 10 عقدِ من أي غواصة عُرفت قبل ذلك. حُسِّنَ عمقِ الغوص بشكل كبير. إلا إن هذه الغواصة دخلت الخدمة متأخرة جدا قبل نهاية الحرب (27) و(28).

شكل (27) مخطط الغواصة الألمانية U21

شكل (28) مخطط تفصيلي للغواصة الألمانية U21

تشبه الغواصات الحديثة شكل السيجار، حيث ظهر هذا التصميم في الغواصات الأولى ويسمى أحيانا هيكل الدمعة (Teardrop Hull). هذا التصميم يقلل من الإعاقة الهيدروديناميكية (Drag) لكنه يقلل من قابلية الطفو (Seakeeping) ويزيد من الإعاقة أثناء الطفو. شكل (29).

 

في الغواصات الحديثة يغطى الهيكل بطبقة من المطاط الممتص للصوت أو الألواح المصنوعة من مواد خاصة لتقليل كشفها.

 

الشكل الكروي لهيكل الضغط في الغواصة DSV Alvin استعمل بدلا من الاسطواني لأنه يتحمل ضغوط أعلى وبالتالي إمكانية نزول عمق اكبر شكل (30).

شكل (29) الغواصة الحديثة HMS Astute مثال عن تصميم "الدمعة"

شكل (30) صورة الغواصة Alvin

 


3-أنواع الهيكل

الغواصات الحديثة كما هو الحال في الغواصات الأولى تمتلك هيكل مفرد واحد (Single Hull). الغواصات الكبيرة عامة تمتلك هياكل إضافية للأقسام الخارجية للغواصة. الهيكل الخارجي كما ذكرنا سابقا هو الذي في حقيقته يشكل الشكل الخارجي للغواصة ويسمى الهيكل الخارجي (Outer Hull) او الهيكل الخفيف (Light Hull) حيث انه لا يمتلك مقاومة أو تحمل ضد الضغوط العالية أما الهيكل الداخلي ويسمى هيكل الضغط (Pressure Hull) فإنه مصمم لتحمل ضغط الماء حيث يكون الضغط داخله مساوي لضغط المحيط الخارجي الطبيعي.

 

منذ الحرب العالمية الأولى أدرك المصممون أن الجمع بين الشكل الأمثل لتحمل الضغط مع الشكل الأمثل الأقل إعاقة أو الأكثر قابلية للطفو غير ممكن إضافة إلى صعوبات بناء الهيكل وتعقيداته. كان الحل يستدعي التضحية بأحد الأمرين او استعمال هيكلين، داخلي لتحمل الضغط وخارجي للحصول على الشكل الأمثل، وحتى نهاية الحرب العالمية الثانية كانت الغواصات تمتلك هياكل جزئية إضافية في الأعلى والمقدمة والمؤخرة مصنوعة من فولاذ قليل السمك تمتلئ بالماء عند الغوص.

 

ذهب الألمان بعيدا في تصميم الغواصة u21 الذي يمثل التصميم الأمثل والريادي للغواصات الحديثة، حيث كان هيكل الضغط محتوى بصورة كلية داخل الهيكل الخارجي المصمم بشكل امثل للعمل تحت الماء على خلاف التصاميم الأولى المصممة للعمل على السطح.

 

بعد الحرب العالمية الثانية غير الروس تصاميمهم واعتمدوا التطويرات الألمانية فكانت جميع الغواصات السوفيتية تبنى بهيكل ثنائي (Double Hull)، في حين اعتمد الأمريكيون ومعظم الدول الغربية الهيكل المفرد واستمروا باستخدام مقاطع الهيكل الخفيفة في المقدمة والمؤخرة التي تحوي خزانات الغطس بالإضافة إلى إعطاء الغواصة الشكل المثالي. لكن بقي الهيكل الداخلي ذو مقطع اسطواني من طبقة مفردة من الألواح المعدنية. الهياكل الثنائية بدأت تظهر في التصاميم المستقبلية للغواصات الأمريكية لتطوير سعتها ومداها.

 

كذلك هناك غواصات تملك أكثر من هيكلين مثل الغواصة تايفون التي تملك هيكلي ضغط رئيسيين وثلاثة اصغر احدهما غرفة القيادة وغرفة طوربيدات وغرفة محركات التوجيه مع نظام إطلاق صواريخ يقع بين الهياكل الرئيسية. شكل (31).

شكل (31) صورة لنموذج الغواصة السوفيتية تايفون

3-2-1 هيكل الضغط

يصنع هيكل الضغط من فولاذ سميك عالي المقاومة مع تصميم معقد لتحمل الضغوط الكبيرة في الأعماق، من مشاكل تصميم الغواصة هو عند الحاجة لتحقيق عمق غوص كبير فعندها يتطلب ذلك زيادة سمك الهيكل، وهذه الزيادة تسبب زيادة وزن الغواصة وبالتالي تؤثر تلك الزيادة على حجم المعدات والأسلحة التي تستطيع الغواصة حملها بسبب محدودية الوزن. ربما يكون هذا مقبولا في غواصات البحوث المدنية ولكنه غير مقبول في العسكرية.

 

غواصات الحرب العالمية الأولى صُنعت من الحديد الكربوني وبعمق أقصى يصل إلى 100 متر، خلال الحرب العالمية الثانية تم إدخال الفولاذ السبائكي عالي المقاومة مما سمح بزيادة العمق إلى 200 متر، استمر استعمال فولاذ عالي المقاومة كمادة أولية في صناعة الغواصات لحد اليوم مع عمق يتراوح بين 250 – 400 متر. ولزيادة هذا الحد بنيت بعض الغواصات من التيتانيوم.

 

التيتانيوم أقوى من الفولاذ واخف وغير مغناطيسي وهو أمر مهم لأجل الاختفاء. غواصات التيتانيوم بنيت أولا من قبل الاتحاد السوفيتي الذي طور سبائك خاصة عالية المقاومة وأنتج عدة أنواع منها. سبائك التيتانيوم سمحت بزيادة العمق وظهرت الحاجة لتطوير أنظمة الغواصة لتتلاءم مع الأعماق الجديدة، لذلك وصل العمق الاختباري إلى 1000 متر للنوع كومسومولينز K-278، في نوع ألفا نجح التصميم في العمل حتى عمق 1300 متر مع ملاحظة أن العمل المستمر في هكذا أعماق يولد جهودا عالية على أنظمة الغواصة المختلفة. يمتاز التيتانيوم بأنه غير مرن كمرونة الفولاذ وربما يصبح قصف خلال دورات الغوص المختلفة وبالرغم من مزاياه فان كلفته العالية أدت إلى توقف استعماله مع نهاية الحرب الباردة.

 

أحيانا تستعمل الغواصات المدنية هيكل ضغط مصنوع من زجاج سميك، وتعد الغواصة شينكاي Shinkai الأعمق غوصا حيث تستطيع الوصول إلى عمق 6500 متر. يعد بناء هيكل الضغط من الأمور الصعبة حيث يجب أن يتحمل ضغط العمق المطلوب العمل فيه. عندما يكون الهيكل ذو مقطع دائري مثالي التصنيع فان الضغط يتوزع بتجانس مسببا قوى ضغط فقط. إذا كان الشكل غير مثالي فان الهيكل سينحني في عدة نقاط مسببا تمركز الاجهادات. لمنع حصول الهطول في جدار الهيكل تستعمل حلقات عالية المقاومة بسمكل يصل إلى 25 ملم تقلل من الهطول بنسبة 30% من الهطول الأكبر عند التحميل الأعلى عند الغوص. لذلك فان الهيكل يجب أن يبنى بدقة عالية وجميع الأجزاء يجب أن تلحم بدون عيوب كما إن جميع المفاصل الملحومة يجب أن تفحص عدة مرات وبطرق مختلفة مما يجعل كلفة الغواصة عالية (فعلى سبيل المثال تكلف الغواصة الهجومية نوع فيرجينيا Virginia 2,6 بليون دولار أمريكي أي أكثر من 200000 دولار لكل طن إزاحة) الشكلين (32) و (33).

شكل (32) صورة تبين ورشة عمل الغواصة الفرنسية سكوربيون وعملية تصنيع هيكل الضغط باللحام.

شكل (33) الغواصة السويدية جوتلاند اثناء التجميع

 


3-3 نظام الدفع

في البداية استعملت القوة البشرية في عملية الدفع. نظام الدفع الميكانيكي استعمل أول مرة من French plorgeur عام 1863م. شكل (34).

 

إلى حين اكتشاف نظام الدفع البحري النووي، معظم غواصات القرن العشرين استعملت البطاريات للعمل تحت الماء والكازولين أو محركات الديزل للعمل على السطح ولشحن البطاريات.

 

الغواصات الأولى استخدمت وقود الكازولين لكنها استبدلته بالكيروسين ومن ثم الديزل لانه اقل قابلية على الاحتراق. نظام الكهرباء-الديزل أصبح الوسيلة الشائعة للدفع. تم وصل محرك الديزل والمحرك الكهربائي بنظام ربط وفصل (Clutch) حيث ابتداءً استعملا نفس العمود لتدوير المروحة. سمح ذلك للمحرك بدفع الغواصة وبتدوير المحرك الكهربائي كمولد لشحن البطاريات في الوقت نفسه.

شكل (34) صورة لنموذج يمثل الغواصة الأولى حيث كانت تدار وتدفع بالقوة البشرية

الفاصل بين المحرك الكهربائي والماكنة صمم عند غوص الغواصة بحيث يستطيع المحرك الكهربائي دفع الغواصة دون تدوير المحرك، كما صمم المحرك ليعمل بسرع بطيئة وسريعة.

 

كما طور النظام بعد ذلك بوضع مولد الديزل مع المحرك الكهربائي بحيث يعمل المولد بأقصى طاقته لشحن البطاريات وفي نفس الوقت يغذي المحرك الكهربائي الذي يدور مروحة الدفع. وبذلك أصبح بالإمكان السيطرة على سرعة المحرك دون التأثير على سرعة المولد وطاقته. شكل (35).

شكل (35) تخطيط يظهر اجزاء نظام الدفع (ديزل – كهرباء).

3-3-1 نظام الدفع اللاهوائي AIP

خلال الحرب العالمية الثانية طور الألمان الغواصة u21 التي صممت لتحمل خزانات من بيروكسيد الهيدروجين لتعمل تحت الماء لفترة طويلة دون الحاجة إلى الهواء ولكن بسبب خطورته وصعوبة إنتاجه وكلفته العالية استبدل الألمان النظام ببطاريات كبيرة جدا. بعد نهاية الحرب العالمية الثانية أعاد الروس والبريطانيين اختبار محركات (الكيروسين+ الديزل) والتي من الممكن استخدامها فوق وتحت الماء. وكانت النتائج غير مشجعة وبالرغم من ذلك دشن الروس صنفا من الغواصات يعمل بهذا النظام إلا أنها كانت غير كفوءة.

 

حاليا تستعمل عدة قوى بحرية أنظمة الدفع اللاهوائي، السويديون أدخلوا النظام على غواصاتهم Gotland وSodermanland حيث استعملوا محركا يعمل بخليط الديزل والأوكسجين السائل. التطوير الأحدث هو استعمال خلايا وقود الهيدروجين حيث استعملت لأول مرة مع الغواصة الألمانية Type 212 مع تسعة خلايا 34KW أو اثنتين حجم 120KW وكذلك استعملت في الغواصة الاسبانية نوع S-80. الشكلين (36) و (37).

شكل (36) مخطط للغواصة الألمانية U212A بنوعيها.

شكل (37) الغواصة السويدية جوتلاند اثناء نقلها

3-3-2 نظام الدفع النووي

يستعمل هذا النظام مفاعلا نوويا صغيرا يسمح بتوليد كمية كبيرة من الكهرباء تتيح للغواصة الاستفادة منها لتشغيل المحرك الكهربائي وتشغيل أنظمة الغواصة الأخرى. يستعمل هذا النظام كمية بسيطة من وقود اليورانيوم تكفي لتشغيل الغواصة لسنوات دون إعادة الشحن بالوقود. ونتيجة هذه الوفرة من الطاقة الكهربائية والعمر الطويل للوقود فان الغواصات النووية تستطيع القيام بمهمات طويلة وبعيدة تطول لشهور دون الحاجة إلى الطفو مرة أخرى حيث يتم توليد الأوكسجين للتنفس داخل الغواصة. شكل (38).

شكل (38) مخطط لغواصة نووية يظهر الاجزاء الرئيسية حيث يصمم البرج قريبا من المقدمة بينما يكون المفاعل في وسط الغواصة بعيدا عن غرف البحارة ومركز القيادة.

 


3-4 تقنيات الغوص والتعمق

مبدئيا هناك طريقتين للغوص، الغوص الساكن والغوص الحركي. تستخدم الغواصة العسكرية العصرية الطريقتين في الغوص فهي تغوص بملء خزانات الغوص الرئيسية بالماء وبعد ذلك يتم ضبط العمق بدقة بواسطة استخدام خزانات عمق (Trimming tanks) تملئ بالماء تدريجيا لزيادة وزن الغواصة وصولا إلى العمق المطلوب بالإضافة إلى استخدام أجنحة للسيطرة على عمق الغواصة. سنبدأ بشرح الطريقة الساكنة لأنها الأكثر أهمية.


3-4-1 الغوص الساكن (Static diving)

من الممكن أن تتغير حالة الطفو للغواصة بواسطة إدخال الماء إلى خزانات الغطس الرئيسية (MBT) التي توضع بثلاث طرق مختلفة (انظر الشكل (39)):

  1. داخل هيكل الضغط.

  2. خارج هيكل الضغط كخزانات إضافية.

  3. بين الهيكل الخارجي وهيكل الضغط.

شكل (39) صورة تظهر الأنواع الثلاثة.

1- داخل هيكل الضغط: وضع خزانات الغطس الرئيسية داخل هيكل الضغط غير مرغوب فيه، لأنه يحتل مساحة من الهيكل من الممكن استغلالها لوضع المعدات والأسلحة أو حمل الأشخاص. هذا التصميم استخدم في الحرب العالمية الأولى وما سبقها. شكل (40)

شكل (40) مخطط الغواصة هولاند أول غواصة للبحرية الأمريكية عام 1900 م
حيث وضعت خزانات الغطس داخل بدن الغواصة

2- خارج هيكل الضغط كخزانات إضافية: استعمل النوع الثاني من التصميم في غالبية غواصات الحرب العالمية الثانية حيث تم وضع خزانات الغطس الرئيسية خارج خزانات الضغط بدءا من الغواصة الألمانية نوع VIIC انتقالا إلى صنوف الغواصات الأمريكية. سميَّ هذا النوع من التصميم Saddle tank.

 

3- بين الهيكلين الخارجي وهيكل الضغط: معظم الغواصات الحديثة تستعمل النوع الثالث بوضع خزانات الغطس الرئيسية بين الهيكل الخارجي والداخلي. هناك طريقتين مختلفتين لملئ وتفريغ خزانات الغطس الرئيسية، الطريقة الغربية (مستعملة في أمريكا وبريطانيا) والطريقة الروسية. مع ملاحظة ان الطريقة الروسية ليست حصرا بالروس حيث استعملت على سبيل المثال في الغواصة الألمانية نوع دولفين. الشكلين (41) و (42) يبينان الفرق بين الطريقتين، الجانب الأيسر من مقطع الغواصة يظهر الطريقة الغربية بينما الجانب الأيمن يظهر الطريقة الروسية.

شكل (41) من اليسار إلى اليمين يوضح الشكل مراحل الغوص بكلا الطريقتين الروسية والغربية.

شكل (42) من اليسار الى اليمين يوضح الشكل مراحل العوم بكلا الطريقتين الروسية والغربية.

عند طفو الغواصة تكون خزانات الغطس الرئيسية مملوءة بالهواء والصمامات الرئيسية في أعلاها مغلقة، في الطريقة الغربية تكون بوابات الملء في أسفل خزانات الغطس الرئيسية مفتوحة دائما ولكن الماء لا يستطيع الدخول بسبب وجود هواء مضغوط داخلها بمقدار ضغط (10psi =1.47kpa).

في الغواصات الروسية تكون بوابات الملء مغلقة بواسطة صمامات تسمى كنجستون، حيث تمنع هذه الصمامات دخول الماء إلى الخزانات وبالتالي فان ضغط الهواء داخلها مساوي بالضبط لضغط الهواء الخارجي. عند الغوص تفتح الصمامات في أعلى خزانات الغطس سامحة للهواء بالخروج، وبسبب استعمال الغواصات الغربية الهواء المضغوط فان الهواء يندفع بقوة من الصمامات محدثا نافورة كبيرة من الماء (انظر الشكل 43).

أما في التقنية الروسية فان صمامات كينجستون في أسفل خزانات الغطس الرئيسية تفتح للسماح للماء بالدخول إلى خزانات الغطس الرئيسية، حيث تمتلئ بسرعة أعلى مقارنة بطريقة التقنية الغربية.

شكل (43) الغواصة الأمريكية لوس انجلوس أثناء الغطس.

لطفو الغواصة يتم طرد الماء من خزانات الغطس الرئيسية باستعمال الهواء المضغوط. عندما تغوص الغواصة إلى أعماق كبيرة يتم استعمال هواء مضغوط بضغط كبير للتغلب على ضغط الماء المحيط. بينما عندما تكون قريبة من السطح يتم استخدام هواء بضغط منخفض لإفراغ خزانات الغطس الرئيسية.

 

بعدها، يتم في الغواصات الروسية غلق صمامات كينجستون وتفتح الصمامات العلوية بصورة بطيئة لمعادلة الضغط داخل خزانات الغطس الرئيسية مع المحيط الخارجي. في الغواصات الغربية تبقى الصمامات العلوية مغلقة لتحتفظ بالهواء داخل خزانات الغطس الرئيسية تحت ضغط منخفض ليعاد تكرار استعماله في عملية الغطس التالية.

شكل (44) يظهر موقع خزانات الغطس الرئيسية MBT في غواصات الديزل الكهربائية.

شكل (45) يظهر توزيع آخر لمواقع خزانات الغطس الرئيسية MBT في غواصات الديزل الكهربائية.

توضع خزانات الغطس الرئيسية في مقدمة ومؤخرة الغواصة بالإضافة إلى خزانات غطس صغيرة موزعة حول هيكل الضغط في مركز الغواصة. الجزء الأكبر من الحيز الموجود بين هيكل الضغط والهيكل الخارجي يستغل ليصبح خزانا للوقود. انظر للشكلين (44) و(45).

 

من المهم أن تعرف أن خزانات الغطس الرئيسية تستعمل فقط لتغير حالة الطفو للغواصة من حالة الطفو الموجب العالي إلى حالة الطفو الحرج حيث تكون الغواصة شبه طافية في وضع وسط بين الطفو والغوص (حيث لا يظهر من الغواصة سوى الجسر والبرج).

 

يتم الحصول على العمق الأكبر للغواصة باستعمال ما يسمى خزانات العمق الرئيسية (Main Trimming Tank) (MTT) حيث توضع عادة في مركز الغواصة، في حين أن خزانات الغطس الرئيسية تملئ كليا بالماء فإن خزانات العمق الرئيسية تملئ بحرص لحين وصول الغواصة إلى العمق المرغوب.

 

تعتمد كمية الماء الموجودة في خزانات العمق الرئيسية على أمور كثيرة منها على سبيل المثال نسبة الملوحة ودرجة حرارة الماء. عملية السيطرة على العمق عملية مستمرة بسبب تغير وزن الغواصة المستمر كما في غواصات الديزل الكهربائية حيث يستهلك وقود الديزل من الخزانات بالإضافة إلى استهلاك طاقمها للطعام والمؤن وهكذا فان وزن الغواصة يقل باستمرار خلال مهمة الغواصة وبالتالي فإن كمية الماء في الخزانات يجب أن تزداد لمعادلة ذلك النقص الحاصل.

 

كذلك تتغير كثافة الماء المحيط كما في المناطق القريبة من مصبات الأنهار في البحار حيث يختلط ماء النهر بماء البحر المالح مسببا تغيرا في تركيز الملح وتغيرا في كثافة الماء.

 

كما تحوي الغواصات العسكرية على خزانات موازنة خاصة موضوعة قريبة من غرفة الطوربيدات حيث تملئ هذه الخزانات عند إطلاق الطوربيدات لمعادلة النقص الحاصل في الوزن.

 

يتم ضبط مستوى الماء في خزانات العمق الرئيسية بواسطة مضخات عالية الضغط بدلا من استخدام الهواء المضغوط لأنه يسبب ضوضاء أعلى بكثير من صوت المضخات. بعض خزانات العمق الرئيسية يمكن تفريغها بالهواء المضغوط للحصول على تفريغ سريع للطفو عند الضرورة.

 

عند وصول الغواصة إلى العمق المطلوب يبقى من المهم أن تبقى الغواصة متزنة بصورة أفقية ويتم انجاز ذلك بتزويد الغواصة بزوج من خزانات العمق يوضع إحداها في المقدمة والآخر في المؤخرة. يُربط الزوجان بأنبوب ناقل مع مضخات تستطيع نقل الماء من الخزانات الأمامية إلى الخلفية ذهابا وإيابا لموازنة الغواصة والحصول على زاوية أفقية مستقرة.

 

من الملاحظات الإضافية وكما يظهر في الشكل (22) فان الغواصات الحربية تمتلك حيزا كبيرا يملىء بالماء بصورة طبيعية عند الغوص (Free Flooded) وذلك لتقليل حجم خزانات الغوص.

 

3-4-2 الغوص الحركي (Dynamic diving)

عندما تصل الغواصة إلى العمق المطلوب بواسطة خزانات العمق فانه يتم السيطرة على العمق بواسطة الأجنحة الهيدروديناميكية (Hydrodynamic planes)، للاستفادة من الأجنحة المائية فان الغواصة بحاجة للحركة بسرعة لتوليد قوة على الجناح المائل (الأمر شبيه بجناح الطائرة). عند السرع البطيئة تستعمل الأجنحة المائية حصرا للحفاظ على العمق المطلوب.

 

توضع الأجنحة الأمامية في الهيكل قريبا من المقدمة أو على البرج. توضع أجنحة المقدمة على مسافة جيدة من مركز ثقل الغواصة مما يجعلها أكثر دقة في السيطرة على العمق. ولكن من مميزات وضع الأجنحة على البرج الآتي:

  • تحسين كفاءة جهاز السونار الموضوع عادة في المقدمة بسبب كون الأجنحة تسبب ضوضاء تؤثر على فعاليته.

  • أجنحة المقدمة من الممكن أن تتضرر عند رسو الغواصة في الميناء.

 

أما مساوئها فهي:

  • إن مسننات ومحرك التشغيل سوف يحتل حيزا من البرج المخصص أصلا لوضع صواري أجهزة المراقبة والاتصال وغيرها من الأجهزة.

  • تقل كفاءة عملية كسر الجليد.

  • عند عمق المنظار تكون الأجنحة قريبة جدا من السطح مسببة تيارات مضطربة تؤثر على كفاءتها.

  • تكون أجنحة البرج قريبة من مركز الثقل مما يجعلها اقل تأثيرا.

 

لذلك نلاحظ عند تطوير صنف الغواصات الأمريكية (لوس انجلوس 6881) تم إعادة وضع الأجنحة عند المقدمة بدلا من البرج.

عندما تزداد السرعة أعلى من 12 عقدة، تنتفي الحاجة إلى الأجنحة الأمامية للسيطرة في العمق. وبسبب الضوضاء المتولدة من الأجنحة الأمامية (الضوضاء تعمل على كشف الغواصة لأجهزة العدو) تستطيع كثير من الغواصات طوي الأجنحة عند السرع العالية.

الشكل (46) يظهر كيف تعمل أجنحة المقدمة والمؤخرة أثناء التعمق

عند بداية التعمق فان أجنحة الذيل تدور إلى الأعلى مسببة ارتفاع الذيل إلى الأعلى. بينما أجنحة المقدمة تدور إلى الأسفل مولدة قوة دافعة على مقدمة الغواصة باتجاه الأسفل كما هو مبين في الشكل (46). خلال الغوص فان أجنحة الذيل تستقر بصورة أفقية ويتم ضبط العمق بواسطة أجنحة المقدمة فقط كما يظهر في الشكل (47).

الشكل (47) يظهر كيف تعمل أجنحة المقدمة والمؤخرة للغوص عميقا

 


3-5 أجنحة الذيل

* يستخدم نوع (أ) في كثير من الأنواع الحديثة. أجنحة الذيل توضع أمام المروحة. لاحظ أن شفرات الدفة لها أحجام مختلفة شكل (48). الشفرة السفلى اصغر من العليا مما يمكن الغواصة من الاستقرار في قاع البحر بدون إضرار الدفة.

* نوع (ب) و(ج) لها أجنحة خلف المروحة. استعمل هذ التصميم في الغواصات القديمة وما زال يستعمل في الغواصة الروسية Tango ثنائية المراوح وانواع من الغواصات الهندية.

* التصميم (د) يمتلك دفة خلف المروحة بين تكون اجنحة الغوص أمامها،

* النوع (هـ) يمتلك أجنحة ذيل مائلة بزاوية 45 درجة لذلك يسمى نوع X. في هذا النوع لا فرق بين الدفة والأجنحة لذلك عندما تتحرك الغواصة يمينا ويسارا أو إلى الأعلى أو الأسفل تتحرك الزعانف الأربعة معا. في الأنواع سابقة الذكر فان الدفة وأجنحة الذيل تتحرك بواسطة نظام هيدروليكي من الممكن السيطرة عليه يدويا من قبل سائق الغواصة اما في نظام X فانه لا يمكن توجيه الغواصة بصورة صحيحة إلا من قبل نظام آلي مسيطر عليه بالحاسوب. استعمل نظام X في الغواصة الألمانية Walrus والسويدية Vatergland والاسترالية Type 471. شكل (49).

شكل (49) صور الغواصة الألمانية Walrus
وهي في الحوض الجاف والثانية وهي تبحر.

شكل (48) يوضح أوضاع تثبيت أجنحة الذيل في الغواصات العسكرية.

 


3-6 المعدات الأخرى للغواصة

شكل (52) صورة توضيحية تبين مواقع اجهزة السونار والمتحسسات الأخرى.

شكل (51) طوربيد اثناء تحميله للغواصة

شكل (50) صاروخ موجه يطلق من تحت سطح البحر

 


فيديو (كيف تبني غواصة نووية)

 


قاموس المصطلحات

العربية

الإنجليزية

الفرنسية

الغواصة

Submarine

Sous-marin

البرج، الصارية، الزعنفة

Sail

Fin

الهيكل

Hull

Coque

الهيكل المفرد أو الهيكل الداخلي

Inner hull

Coque Interne

هيكل الضغط

Pressure Hull

Coque de pression

الهيكل الخارجي

Outer Hull

Coque externe

خزانات الغطس أو الثقل

Ballast Tanks

Réservoirs de ballast

برج القيادة

Conninig tower

Centre opérationnel

الدفّةُ

Rudder

Gouvernail

أجنحة الغوص

Diving planes

Ailes de plongée

أجنحة المؤخرة

Stern planes

Ailes arrière

المروحة

Propeller

Hélice

أجنحة البرج

Sail planes

Ailes de Fin

أجنحة المقدمة

Bow planes

Ailes d'avant

الناظور

Periscope

Périscope

لاقط الرادار

Radar

Radar

هوائي اللاسلكي

Radio Antenna

  Antenne radioélectrique

هيكل الدمعة

Teardrop Hull

 

الإعاقة الهيدروديناميكية

Drag

Traînée

قابلية الطفو

Seakeeping

Tenue en mer

هيكل مفرد واحد

Single Hull

Coque

الهيكل الخفيف

Light Hull

Coque légère

هيكل الضغط

Pressure Hull

Coque de pression

هيكل ثنائي

Double Hull

Double Coque

نظام ربط وفصل

Clutch

Embrayage

الطريقة الساكنة

Static diving

Plongée statique

الطريقة الحركية

Dynamic diving

Plongée dynamique

خزانات عمق

Trimming tanks

 

خزانات الغطس الرئيسية

Main Ballast Tank (MBT)

Ballast Principal

خزانات العمق الرئيسية

Main Trimming Tank (MTT)

 

الأجنحة الهيدروديناميكية

Hydrodynamic planes

Ailes hydrodynamiques

فعال

Active

Actif


تأليف

تأليف: حارث الجبوري (العراق)
البريد الإليكترونيعنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. يجب عليك تفعيل الجافاسكربت لرؤيته. 


المراجع 

  1. Some Aspects of Submarine Design, Part 2. Shape of a Submarine 2026,Prof. P. N. Joubert , University of Melbourne, Defense Science and Technology Organization , DSTO–TR–1920.

  2. Some Aspects of Submarine Design , Part 1. Hydrodynamics, Prof. P.N.Joubert, Under Contract to Maritime Platforms Division , Platforms Sciences Laboratory, DSTO-TR-1622.

  3. Submarine Dive Technology ,2001, Johan J. Heiszwolf.


 

التعليقات   

 
simo.mod1
+1 # simo.mod1 2016-06-02 23:20
كيف يتم منع الماء من الدخول إلى محرك الغواصة ؟
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 
 
إدارة إصنعها
+1 # إدارة إصنعها 2016-06-03 13:55
بخصوص المحرك توجد تقنية عزل الكهرباء عن الماء وستجدها في هذا المقال:

www.isnaha.com/.../

www.isnaha.com/.../

www.isnaha.com/.../

وبخصوص فصل الماء عن الغواصة فيمكن إحاطة فواهاتها ومداخلها بالمطاط وعند غلق الأبواب فلن يتمكن الماء من الإنسياب داخلها.
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 

أضف تعليق


كود امني
تحديث


Go to top