كيف يمكن لغواصة أن تطفو على سطح المحيط؟ هذا أحد الأسئلة المهمة في العلم لأن للطفو العديد من التطبيقات العملية في حياتنا ، فما هي هذه الخاصية وكيف يمكن للغواصة أن تطفو ، كل هذا سيتم الرد عليه في مقالنا بتفاصيل دقيقة ، موضحًا جميع المصطلحات المهمة لـ إجابة دقيقة.
ما هي الغواصة
الغواصة عبارة عن قارب ذاتي الدفع يعمل تحت الماء ومصمم لأداء العمليات تحت الماء لفترة من الزمن. يتكون تصميم الغواصة من نظام أحادي الهيكل أو مزدوج الهيكل يتضمن جميع الأنظمة والقوى العاملة المطلوبة لأداء المهام. هذا كله وصف بسيط للغاية لمنتج هندسي معقد للغاية. يتم استخدام غواصة لمجموعة واسعة مجموعة من الأغراض ، مثل البحث تحت الماء ، والإنقاذ تحت الماء ، والحرب تحت الماء والعديد من المهام الأخرى التي تساعد الغواصات في أدائها ، وقد تم استخدام الغواصة لأول مرة على نطاق واسع خلال الحرب العالمية الأولى للأغراض العسكرية ، وهي على نطاق واسع تستخدم في بحرية القوى العظمى مثل روسيا والولايات المتحدة وفرنسا وبريطانيا العظمى.
في الآونة الأخيرة ، تم إنتاج جيل جديد من الغواصات ذات التحكم الآلي عن بعد ، والتي لا تتطلب تشغيل البحارة. يستخدم هذا النوع المتقدم من الغواصات للبحث عن النفط في المياه العميقة جدًا أو عندما يكون العمق مصدر خطر على السلامة من البحارة ، حيث يُعتقد أن الغواصة الأولى صممت عام 1620 م من قبل الهولندي فون دريبل الذي صمم غواصة صغيرة ذات 12 مجذاف غرقت في نهر التايمز على عمق 4.5 متر وركضت لمدة 15 ساعة متواصلة ، ومع مرور الوقت والتقدم العلمي ، أصبحت الغواصات ذرية ، نعم كما في عام 1954 م ظهرت الغواصة نوتيلوس ، والتي بلغ حجمها 103.3 مترًا في الطول وعرض 8.6 مترًا ، ويمكنها الغوص حتى عمق 229.3 مترًا. 1958 بعد الميلاد ، أصبحت الغواصة Nautilus »أول غواصة تصل إلى القطب الشمالي.[1]
كيف يمكن للغواصة أن تطفو على سطح المحيط
يمكن أن تطفو الغواصة لأن وزن الماء الذي تزيحه يساوي وزن الغواصة نفسها ، مما يعني أن ضغط الغواصة التي تدفع لأسفل على الماء هو نفسه ضغط الماء الذي يدفع الغواصة لأعلى. ، وتسمى هذه الظاهرة بقوة الطفو ، وتعمل قوة الطفو بنفس الطريقة في الغواصة أو على السفينة في عرض البحر ، ولكن تختلف الغواصة عن السفن الأخرى في قدرتها على التحكم في طفوها. هذا يعني أن قبطان الغواصة يمكنه أن يقرر متى يغوص في المحيط أو يعود إلى السطح. للتحكم في الطفو ، تعتمد الغواصة على خزانات خاصة يمكن ملؤها بالماء أو الهواء. على سبيل المثال ، للعودة إلى السطح و السطح ، الخزانات مملوءة بالهواء.
هذا يجعل الغواصة أقل كثافة من الماء المحيط بها ، مما يجعل الغواصة تطفو على السطح ، وعندما يقرر القبطان أن الوقت قد حان للهبوط ، يتم إطلاق الهواء من خلال الفتحة وتمتلئ الخزانات بالماء ، مما يجعل الغواصة أكثر كثافة من ما يحيط به من الماء فيه ، مما يتسبب في غرقه أو ، بمعنى آخر ، غرقه في الماء. قد تبدو الحياة على الغواصة ممتعة ، لكن الحياة تحت سطح البحر تأتي مع تحديات ، بما في ذلك أكبر ثلاثة تحديات ، وهي:[2]
- الحفاظ على جودة الهواء.
- حافظ على إمدادات المياه العذبة.
- الحفاظ على درجة الحرارة.
الأنواع الرئيسية للغواصات
يمكن سرد بعض أنواع الغواصات التي ظهرت على مر السنين وتعدادها على النحو التالي:[3]
- غواصات الإنقاذ في أعماق البحار.
تُستخدم هذه الأنواع من الغواصات في عمليات الإنقاذ البحري تحت الماء ، وتُستخدم تقنية الغواصات هذه بشكل أساسي في الولايات المتحدة وتم تطويرها نتيجة للحادث البحري الذي أثر على حاملة الطائرات USS Thresher في الستينيات وعلى مر السنين من استخدام هذه تنتشر أنواع الغواصات إلى دول أخرى في العالم. - طوربيدات بشرية.
هذه غواصات تستخدم لقصف السفن البحرية بالصواريخ واستخدمت بكثافة من قبل القوات البحرية الإيطالية والبريطانية والمصرية واليونانية بعد الحرب العالمية الأولى. - غواصة غوص في أعماق البحار.
إنها غواصة تستخدم لأبحاث أعماق البحار ويمكن تشغيلها يدويًا أو عن طريق العمليات الروبوتية. - غواصة شخصية.
تُعرف الغواصات الشخصية أيضًا باسم الغواصات الممتعة ، وهي تلك المستخدمة لأغراض ترفيهية أو بحثية. تم إنشاء هذه الأنواع من الغواصات لأول مرة بواسطة Graham Hawkes في السبعينيات.
في الختام ، نؤكد على أهمية الغواصات للأغراض العلمية والعملية ، وتعلمنا أيضًا كيف يمكن للغواصة أن تطفو على سطح المحيط ، وأهم استخدامات وأنواع الغواصات.