كيف تستطيع الغواصة ان تطفو على سطح المحيط

كيف تستطيع الغواصة ان تطفو على سطح المحيط

كيف تستطيع الغواصة ان تطفو على سطح المحيط ؟، حيث إن الغواصات هي مركبات تم تجهيزيها وبناؤها لأداء العمليات تحت الماء لفترة زمنية محددة، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن الغواصات، كما وسنوضح بالتفصيل كيف تطفو الغواصة على سطح الماء.

ما هي الغواصات المائية

الغواصة (بالإنجليزية: Submarine)، هي مركبة مائية قادرة على العمل بشكل مستقل في أعماق الماء أو أن تطفو على السطح، كما وبإمكانها التنقل تحت سطح الماء بسهولة نسبياً، ولتصنيع الغواصات تاريخ طويل من التجارب والأبحاث حول هذا الموضوع، ويعتبر الأمريكي دافيد بوشنيل هو أول شخص يقوم بصنع غواصة، وكانت هذه الغواصة تتسع لشخص واحد وتعتمد في حركتها على الميكانيكية اليدوية، وغاصت تحت الماء بواسطة ملئ هيكلها بالماء، ثم بعد ذلك تم تطوير تصميم الغواصات بإستمرار حتى وصلت إلى ما هي عليه اليوم، حيث إن أغلب الغواصات اليوم تعمل بالطاقة النووية، وهي قادرة على البقاء تحت الماء لفترات طويلة نسبياً.

في الواقع أصبحت الغواصات لأول مرة عاملاً رئيسياً في الحرب البحرية خلال الحرب العالمية الأولى، وذلك عندما إستخدمتها ألمانيا لتدمير السفن التجارية السطحية، كما ولعبت الغواصات دوراً مشابهاً لكن على نطاق أوسع في الحرب العالمية الثانية في كل من المحيط الأطلسي والمحيط الهادئ، أما في الستينيات من القرن الماضي، أصبحت الغواصة التي تعمل بالطاقة النووية، والقادرة على البقاء تحت الماء لأشهر طويلة، منصة أسلحة إستراتيجية مهمة للعديد من الجيوش العسكرية الكبيرة.[1]

شاهد ايضاً: متى يطفو الجسم على سطح الماء

كيف تستطيع الغواصة ان تطفو على سطح المحيط

تستطيع الغواصة أن تطفو على سطح المحيط من خلال القيام بتفريغ الخزانات من الماء الموجود في داخلها، حيث أنه من أجل التحكم في الطفو تعتمد الغواصة على خزانات خاصة يمكن ملؤها بالماء أو الهواء، وعلى سبيل المثال إن الغواصات التي تمتلك خزانات هوائية، فإنها تعمل على ملء الخزانات بالهواء من أجل الطفو على سطح الماء، وهذا بدوره يجعل الغواصة أقل كثافة من الماء المحيط بها، مما يتسبب في طفو الغواصة على السطح، و عندما تحتاج الغواصة للغوص في قاع الماء، فيتم إطلاق الهواء من خلال فتحة تهوية، ويتم غمر الخزانات بالمياه، وهذا يجعل الغواصة أكثر كثافة من المياه المحيطة بها، مما يؤدي إلى غرقها او بمعنى أخر غوصها تحت الماء.

يمكن أن تطفو الغواصة لأن وزن الماء الذي تزيحه يساوي وزن الغواصة نفسها، و هذا يعني أن قوة ضغط الغواصة التي تضغط لأسفل على الماء هو نفس قوة ضغط الماء الذي يدفع الغواصة، وإن هذه الظاهرة تسمى قوة الطفو، وتعمل قوة الطفو بنفس الطريقة على الغواصة أو السفينة في البحر، ولكن تختلف الغواصات عن السفن، لأنها تستطيع التحكم في مدى طفو جسمها على الماء.[2]

شاهد ايضاً: ما الخاصية التي تحدد امكانية انغمار جسم صلب في سائل

أجزاء ومكونات الغواصة

في ما يلي بعض أهم الأجزاء والمكونات الرئيسية للغواصات، وهي كالأتي:[3]

  • بدن الضغط (بالإنجليزية: Pressure Hull): هو الهيكل الخارجي للغواصة، حيث يعد ضغط الماء الكبير في قاع المحيطات والبحار من أكبر المشاكل التي قد تواجهها الغواصات، ولذلك تحتوي معظم الغواصات على هيكلين، ويكون أحدهما داخل الآخر، بحيث يكون الهيكل الخارجي مقاوم للماء، بينما الهيكل الداخلي يكون قوي جداً ومقاوم لضغط الماء الهائل.
  • الأجنحة (بالإنجليزية: Planes): حيث تحتوي الغواصات على أجنحة تسمى طائرات الغوص، وهي تعمل إلى حد ما مثل الأجنحة وأسطح التحكم الموجودة على متن الطائرات، بحيث تخلق قوة صاعدة تسمى الرفع تساعد على التحكم بإتجاه حركة الغواصة.
  • الخزانات الداخلية (بالإنجليزية: Ballast Tanks): حيث توجد مسافات بين البدنين أو الهيكلين للغواصة يمكن ملؤها بالهواء أو الماء، وهذه هي الخزانات الداخلية، وهي تساعد على التحكم في الطفو أو الغوص للغواصة.
  • المحرك (بالإنجليزية: Engine): حيث تحتوي معظم الغواصات بإستثناء الغواصات النووية على محركات ديزل وكهرباء، بحيث يعمل محرك الديزل بشكل طبيعي عندما تكون الغواصة بالقرب من السطح، بينما تعمل محركات الكهرباء عندما تخوص الغواصة في قاع المحيط أو البحر.
  • البرج (بالإنجليزية: Tower): حيث يوجد في منتصف الغواصات برج طويل يحتوي على أجهزة الملاحة والمعدات الأخرى، كما ويستخدم للمراقبة.
  • أنظمة الملاحة (بالإنجليزية: Navigation Systems): حيث تتنقل الغواصات تحت الماء بإستخدام مجموعة كاملة من المعدات الإلكترونية المخصصة لأنظمة الملاحة، وهناك ايضاً نظام ملاحة للغواصة عبر الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي GPS، وهناك أيضاً نظام السونار، وهو نظام مشابه للرادار، حيث يرسل هذا النظام نبضات صوتية في البحر ويستقبلها مرة آخرى من قاع البحر لتحديد المكان.

وفي ختام هذا المقال نكون قد عرفنا أن كيف تستطيع الغواصة ان تطفو على سطح المحيط، كما ووضحنا نبذة تفصيلية عن الغواصات، وذكرنا جميع أجزاء ومكونات هذه المركبات المائية.

المراجع

  1. ^ britannica.com , Submarine , 15/3/2021
  2. ^ explainthatstuff.com , submarine , 15/3/2021
  3. ^ asc.com.au , submarine , 15/3/2021