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潜水艦はどのように潜水し、再浮上し、水中を航行しますか?

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潜水艦が潜水する必要がある場合、バラスト タンクの通気孔を解放し、周囲の水が流れ込みます。乗組員は、必要な深さに達するまで、周囲の水でタンクを満たすことができます

車を運転しているときは、道路の角を曲がることは大したことではありませんが、巨大な金属製のチューブ (より具体的には潜水艦) で下向き (または上向き) に曲がる必要がある場合は、状況が劇的に変化します。水中で動作します。潜水艦が潜水して再浮上するとき、潜水艦の内部はどうなっているでしょうか?

潜水艦について少し…

潜水艦は、水中で動作するように特別に設計された素晴らしい技術です。これは、水中で独立して(つまり、外部からの支援なしで)運用できる特別な船です。最初は軍事目的で製造されました (実際、現在運用されている最大の潜水艦はさまざまな国の海軍に属しています)、最近の潜水艦は水中での研究や実験にも使用されています.

恐るべき水中マシン

潜水艦はどのように潜水して再浮上するのですか?

潜水艦がどのように水面を破って水中に潜るかについて説明する前に、科学の授業で必ず習った水の重要な物理現象である浮力について簡単に復習しましょう。

浮力は基本的に、木の板から巨大な容器まで、あらゆるものが沈まないようにする上向きの力です。この力をいじると悲惨な結果になる可能性がありますが、それを制御する能力は非常に有利です.

オブジェクトによって押しのけられた水の重量がそれ自体の重量と等しい場合、そのオブジェクトは浮きます。そうしないと、沈みます。ほとんどのボートや船舶は、この平衡状態を崩そうとはしませんが、潜水艦は意図的にこの効果を操作します。それに作用する浮力を制御するために、潜水艦は潜水/再浮上するために周囲の水を満たしたり空にしたりします。潜水艦はバラスト タンク (一部のモデルではトリム タンクも) で構成されており、航行要件に応じて水または空気で満たすことができます。

バラスト タンクは、潜水艦のモデルごとに異なる位置にあります

これは次のように機能します。潜水艦が水面上にあるとき、バラスト タンクは空気で満たされます。つまり、潜水艦の全体的な密度は、それが押しのける水よりも小さくなります。ただし、潜水艦が潜水する必要がある場合は、バラスト タンクの通気孔を解放し、周囲の水が流れ込む原因となります。乗組員は、必要な深さに達するまで周囲の水でタンクを満たすことができます。その後、バルブを閉じます。これ以上水が流れ込むのを止めてください。

タンクの浸水に加えて、2 機の「潜水機」も潜水艦の降下速度を制御するのに役立ちます。これらの「翼」の角度は、潜水速度に直接影響します。

一方、潜水艦が再浮上しなければならないときは、空気フラスコからバラストタンクに圧縮空気が吹き込まれ、タンクから水が急速に押し出されます。これにより、潜水艦の全体的な密度が低下し、水面に上昇します。さらに、水上飛行機は、水が船尾を越えて移動し、船尾を押し下げて潜水艦をより速く上昇させるような角度になっています.

水中で方向転換

巡航深度を取得したら、それ以上の深度を失う/取得することなく、潜水艦が同じ深度で潜水したまま移動することを確認する必要があります。これを行うには、バラスト タンク内に存在する水と空気のレベルのバランスを取る必要があります。テールラダーを制御して右舷/左舷 (右/左) を回すことができ、ハイドロプレーンを使用して前後の角度を制御できます。

テールラダーは、水中でのターン操作に役立ちます

潜水艦は、水中数百メートルの信じられないほどの高圧条件下で動作するだけでなく、国家の海上国境を侵入者から保護し、波の下での科学研究を促進するという点で、手ごわいエンジニアリングです。


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