Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тукПриемам
21 ноември 2017
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Кожени мехове и бойни костенурки

Коя е първата подводница в света?

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 12 март 2017 в 10:3051950

Замисляли ли сте се кога човек за пръв път се е потопил във вода, разполагайки с управляем съд?

Идеята за подводни сражения се корени още в Античността. В храмовете в Тива има изображения на хора, ползващи кухи пръчки за дишане под водата при лов, но първият случай на употреба на гмуркането под вода с военна цел е при обсадата на Сиракуза (415-413 г. пр. Хр.), при която гмуркачи са разчиствали препятствия. Това сведение ни дава древногръцкият историк Тукидид в "Историята на Пелопонеската война". Според Аристотел при обсадата на град Тир (332 г. пр. Хр.) Александър Велики също използвал гмуркачи.

По-подробни литературни сведения датират от около 1190 г. В германското сказание с неизвестен автор "Салман и Моролф" главният герой Моролф построява плавателен съд от кожа и с него се скрива под водата от заплашващите го врагове. Това състояние на мимикрия трае цели 14 дни, а средновековният герой диша чрез дървесна тръба, подаваща се над повърхността. Неизбежна е аналогията с шнорхел от кухо дървесно стебло, но в случая нас ни интересува, че човекът се е потопил все пак в някакъв съд, а не просто като леководолаз. За съжаление в илюстрациите към легендата няма рисунки или чертежи на Моролфовата кожена подводница, така че няма как нито да се потвърди, нито да се отрече нейното съществуване.

Подобна е и съдбата на подводниците, чертани от Леонардо да Винчи, но в този случай той самият е унищожил своите скици. Флорентинецът казва и причината за това - "Хората са толкова злобни, че са готови да се убиват един друг дори и под морското дъно!" Запазена е само малка скица на съд с овална форма, с таран и малка рубка, в чийто център се намира люк. От документа обаче не могат да се откроят никакви конструктивни особености.

За първи път подводното плаване било изложено научно в труда на математика Уилям Бърн (William Bourne, 1535–1582) "Изобретения или устройства, напълно необходими на всички генерали, капитани или командири, на всички хора както в морето, така и на сушата". Използвайки теоретичните открития на Архимед във физиката, Бърн обосновал начините за многократно потапяне и изплаване чрез промяна на плавателността на съда посредством промяна на водоизместимостта му.

През 1580 г. той и през 1605 г. германският математик Магнус Пегел (Magnus Pegel, 1547 – 1619) построили съдове, способни да се потапят контролирано. Само че има една малка подробност – не е правилно да смятаме тези съдове за пълноценни подводници, тъй като те не били способни да се придвижват под водата, а единствено да се потапят и изплават в точно определено място.

Кралят

Първата пълноценна подводница в този смисъл е дело на холандеца Корнелис Дребел (Cornelis Jacobszoon Drebbel, 1572-1633). Тя също била изградена от дърво и кожи, потапяла се най-много на 4 метра, а го правела, като пълнела с вода или изпразвала кожени мехове. Прототипът на машината бил построен през 1620 г. За движение тя използвала прът, с който се оттласквала от дъното. Единият край на пръта се намирал вътре в подводницата, а екипажът бил едночленен. През 1624 г. бил представен новият модел с веслово задвижване и според легендата кратко подводно пътешествие по Темза извършил самият крал на Англия Джеймс І. Отворите за пръта при първия модел и за греблата при втория били запълнени с кожени кълчища. Както ни пише анонимна публикация от следващата година, "хората, които се намирали в невероятния подводен съд, свидетелстват, че по времето, когато на повърхността на реката бушувал вятър и имало буря, те се намирали дълбоко под водата и не изпитали никакво неудобство".

Дълбочината на потапяне се определяла с живачен барометър. Близо десетина години след това съдът се използвал от лондонската благородна младеж за пътувания между Гринуич и Уестминстър.

Първите хора, които се замислили за построяване на подводница от метал, били френските учени-монаси Жорж Фурние (Georges Fournier, 1595−1652) и Марен Мерсен (Marin Mersenne, 1588−1648) в съчинението им "Технически, физически, нравствени и математически проблеми". За пръв път в чертежи била разработена идеята за подобряване на обтекаемостта и управляемостта на корпуса по образец на тялото на риба. Корпусът трябвало да бъде със заострени краища и детайли, подобни на плавници, разположени в кърмата, за да спомагат за маневреността. Известният френски изобретател Дени Папен (Denis Papin, 1647-1713) изработил метална подводница с правоъгълна форма, дължина 1,68 м, 1,76 м висока и 0,78 м широка. Корпуса направило от ламарина, укрепена с метални пръти. На горната част имало отвор "с размер точно колкото свободно да влезе човек" и херметичен люк. В техническото описание за построяване се споменава и за наличието на "други отвори в корпуса, чрез които екипажът би могъл да взаимодейства с вражески съд, за да го унищожи". Не е известен обаче методът на потапяне и изплаване на Папеновата подводница.

Бъчвата с гребла

Както знаем, така нареченото от нас Ново време се характеризира със силен научно-технически напредък, което не може да не повлияе и на конструирането на подводници.

През 1720 г. в Русия бил замислена първата изначално военна подводница по проект на Ефим Никонов. Той още преди година написал писмо до Петър І, в което излагал своя проект, а царят го подкрепил. През 1721 г. първият вариант бил спуснат на вода и успешно провел изпитания. През 1724 г. дошло време да се изпитва и втори вариант на машината. За съжаление обаче в корпуса се появил теч и само благодарение на огромни усилия съдът заедно с изобретателя вътре били спасени от смъртоносно потапяне.

Тъй като не са се запазили нито оригиналното описание, нито чертежите по работата, може само да се предполага, че т.н. Таен кораб е бил с бъчвообразна форма. Основание да го предполагаме дава свидетелството, че в строителството са участвали бъчвари, а също така наличието в крайното изделие на 15 железни обръча, обикновено използвани за стягане на бъчвени летви. С тези обръчи стегнали дървения корпус на подводницата. Вероятно дължината на първата бойна подводница в света е била около 6 м, а височината не повече от 2. В нея били вградени 10 оловни отсека за запълване с вода при потапяне. При изплаване пък водата се изпомпвала зад борда ръчно с помощта на бутална помпа. В корпуса имало също така шлюзова камера с люк, за да може водолаз да излезе от подводницата, докато тя е потопена. В случай на успешни изпитания било предвидено в съда да се монтира "огнена тръба" и двигателно устройство с весла и кил, управлявано отвътре. Успоредно с подводницата Никонов разработил и един от първите водолазни костюми в света, за да може излезлият от кораба водолаз да разруши дъното на неприятелския кораб. Тоест, първообраз на съвременния военен плувец-диверсант.

След спасението на косъм изобретателят продължил работата над подводницата. Междувременно обаче здравето на неговия покровител Петър І се влошавало все повече и той започнал все по-рядко да посещава Никонов. От това се възползвали недоброжелателите, които го засипвали с обвинения в преразход на материали и пари, а и непрекъснато му натяквали да ограничи живата сила и срока на строителството.

Повторни изпитания на "тайния кораб" били проведени през април 1725 г. пред погледите на височайши офицери от Адмиралтейството. Извършената в атмосфера на постоянен недостиг и ограничения работа си казала думата. Три пъти Никонов се потапял в Нева, но бил принуден да изплава: корабът не действал успешно заради повреди и пробойни.

Последните изпитания на подводницата били проведени през пролетта на 1727 г. Тъй като резултатите отново били неудовлетворителни, на 29 януари 1728 г. Адмиралтейството забранило по-нататъшната работа над "тайния кораб". Никонов бил обвинен в "недействителни строежи", разжалван и изпратен в провинцията. Що се отнася до подводницата, тя била закарана в някакъв склад, където и изгнил. В момента неин паметник-възстановка се намира в Сестрорецк, на 11 км от Петербург.

Бойната костенурка

След точно 50 години в САЩ била създадена първата подводница, взела участия в бойни действия. Дейвид Бушнел (David Bushnell) конструирал съда Turtle (Костенурка), който се състоял от две половини, съединени и уплътнени с кожа (на заглавната илюстрация). На покрива имало медна полусфера с люк за вход в кораба и илюминатори за наблюдение на обстановката около него. Баластното отделение се пълнело и изпразвало чрез помпи и авариен оловен баласт, който можел да бъде лесно спуснат. Подводницата се движела с винт, задвижван отвътре, и се управлявала чрез кил. Въоръжението се състояло от 45-килограмова мина, снабдена с часовников механизъм. Предполагало се, че мината може да се закрепи към дъното на вражески кораб чрез свредел.

Датата 6 септември 1776 г. била паметна. Това е денят, в който за първи път подводница осъществила опит за атака на вражески кораб. Turtle атакувал британската фрегата HMS Eagle. Начинанието обаче било неуспешно – дъното на кораба се оказало с метална обшивка, да се справи с която свределът не могъл. Няколко последващи атаки на британски съдове също така се оказали неудачни, а по време на последната лодката, теглеща Костенурката на буксир, била уцелена от английски кораб и потопена заедно с ужасния подводен нинджа.

Nautilus

В края на ХVІІІ век американският инженер Робърт Фултън (Robert Fulton, 1765 –1815) построил във Франция подводницата Nautilus 1. Тя била дървена, имала елипсовидна форма и се задвижвала също така чрез мускулна тяга. Чрез механично предаване тягата се предавала на 4-лопатков винт.

Вторият модел Nautilus 2 имал значителни разлики. На първо време корпусът вече бил меден. Подводницата вече имала два двигателя – един за надводен и един за подводен ход. В първото положение съдът се задвижвал чрез чадърообразно платно, което се прибирало в палубата, когато Nautilus 2 е под водата. Подводният двигател действал също така чрез винт. Корабът имал мина, съставена от две медни бъчонки, а взривът се произвеждал по проводници чрез електричество.

През следващата 1801 г. подводницата на Фултън провела първата си успешна бойна операция на рейд в Брест – с мина бил потопен шлюп. Независимо от това, френското правителство не оценило изобретението, намирайки изобретателя му за "безчестен" и го изгонило в Англия. Там пък лордовете от Адмиралтейството разгледали проекта и излезли с наглед странно решение. Не поискали от Фултън да усъвършенства идеята си, а му предложили доживотна пенсия, тъй като правилно оценили, че едно такова изобретение е действителна заплаха и подлага на опасност мощта на флота на самата Великобритания.

Писателят Жюл Верн обезсмъртил Nautilus в романа си "Капитан Немо", защото след това това название станало нарицателно за подводница. По-късно още няколко подводни съда, конструирани в различни части на света, били наречени с това име.

Метал

Първият опит да се управлява подводница без мускулна сила датира от 1845 г. от френския изобретател Проспер Пайерн (Prospere-Antoinе Payerne, 1806-1886). Тя представлявала нещо като разширена водолазна камбана, снабдена с инструменти за взривни работи и шлюзова камера. Френското Министерство на марината успешно го използвало за разчистване от камъни на Бресткото и Шербурското пристанище, защото по време на отлив те представлявали сериозна опасност за корабоплаването.

Поклонник на Пайерн, известен просто като г-н Буе (M. Bouet), му оказал щедра финансова подкрепа. През 1846 г. те построили подводен съд с дължина 10,6 м. То представлявало цилиндър, съставен от метални листове и уякчен с голямо число обръчи. В горната част на корпуса имало три реда илюминатори в медни шини, по 9 във всеки ред. Те били стъклени, изпъкнали отпред и плоски от вътрешната страна на подводницата. Полусферична преграда разделяла корпуса на две половини. В носовото отделение се разполагали водолазите, шлюзовата камера и резервоарите със сгъстен въздух. В малко по-малкото кърмово отделение се намирали управляващият механизъм на гребния винт, на двата вертикални руля, както и две ръчни помпи, служещи за нагнетяване на въздух или изпомпване на вода в баластната цистерна. В преградата между отсеците имало люк с гумено уплътнение, който можел да се стегне с болтове. Манометри указвали налягането на въздуха в резервоарите и дълбочината на потапяне. В съда също така имало "пречиствател на въздуха" (регенератор) – малка цистерна с алкална смес, през която със специална помпа помпели въздуха, който дишал екипажът.

Когато този апарат (на име "Хидростат" ("Hydrostate") се потопял във вода, чрез лебедка спускали завързана на верига оловна тежест, за да може той да се закотви на нужното място. После от шлюзовата камера излизали водолази, които дишали въздух от подводницата чрез меки маркучи. Те се придвижвали до определения за унищожаване обект, задействали взрива и през шлюза се връщали вътре в кораба.

"Хидростат" бил предназначен за хидротехнически работи в мирно време и за унищожение на вражески съдове във военно. За 12 години експлоатация той успешно изпълнил няколко подводни операции, но не му се наложило да воюва.

През 1863 г. в Русия бил завършен подводен съд с пневматичен двигател. Конструкторът й И. Ф. Александровски използвал 200 чугунени балона с въздух под налягане 100 атмосфери. Водоизместимостта било 352 тона надводно или 365 подводно, корпусът бил с рационална форма, стените били дебели от 9 до 12 мм, а рубката била остъклена. Двата пневматични двигателя осигурявали до 117 к.с., а на разположение били вертикални и хоризонтални рулове. Въоръжението било от две мини, свързани с еластична връзка, а взривът се осъществявал отново чрез електричество.

През 1863 г. в САЩ била построена серия подводници под общото название David с конструктор Хорас Л. Ханли (Horace L. Hunley). Екипажът на всяка от тях бил от 9 души, от които 8 се занимавали с това да въртят витлото за движение. Съдовете имали по едно рангоутно торпедо с електрическо задействане. Първата бойна операция на такава подводница се състояла на 5 октомври 1863 г. срещу броненосеца USS Ironside. Атаката обаче протекла неуспешно и даже трагично, защото екипажът задействал взрива прекалено рано и подводницата с целия екипаж потънала в дълбините. На 17 февруари 1864 г. друга такава подводница атакувала кораба USS Housatonic. Този път нападението било успешно, но пък подводницата изчезнала, а от нея нямало ни вест, ни кост. По последващи данни съдът бил механично повреден от ударната вълна на взрива и потънала недалеко от своята жертва. През 2000 г. тя беше извадена и сега се намира в музея в гр. Чарлстън.

През същата 1864 г. във Франция била построена подводницата Plongeur, която, както и горната, също имала пневматични двигатели. Съдът бил въоръжен с рангоутно торпедо (бомба на края на дълъг прът) и можел да развива подводна скорост до 4 възла в течение на 2 часа. Неприятното обаче било, че подводницата не била устойчива в избраната дълбочина и не я признали годна за военни действия.

За първите подводници с електрически двигатели се смятат тези на полския изобретател Стефан Джевецки (Stefan Drzewiecki), работещ в Русия. Първоначално той създал апарати с педално звадижване, а мината се носела отстрани на гумен шланг и преди взрив трябвало да се прикрепи към корпуса на вражеския съд. По-късно Джавецки поставил пневматични, а след това и електрически двигатели. Такива подводници били използвани в руския флот чак до Руско-японската война през 1905 г.

Първата съвременна електрическа подводница е Gymnote на френския корабостроител Клод Губе (Claude Goubet). Пусната на вода през 1888 г., тя имала водоизместимост 31 тона, заострен по двата края корпус, а електродвигателят й осигурявал мощност от 50 к. с. За което била нужна акумулаторна батерия с тежест 9,5 тона…

След това били построени и други електрически подводници.

Интересно обаче става през 1900 г., когато във Франция била пусната на вода подводницата Narwhal. Тя имала парен двигател за движение над водата и електродвигатели за подводни рейдове. Уникална особеност на тази машина обаче е използването на парната машина не само за движение на съда, но и за зареждане на акумулаторите с нейна помощ! Това довело до значително увеличение на енергийната автономност на подводницата, защото вече не било нужно да се връща на брега, за да зарежда акумулаторите.

ХХ век

В началото на миналия век основните конструктивни особености на подводницата като плавателен съд вече били изучени и овладени добре. Разработките преминали под държавна опека, а плановете вече задължително включвали водене на широкомащабни бойни действия. Работата се развивала в следните посоки: увеличаване на скоростта както в надводен, така и в подводен режим, намаляване на шума, увеличаване на енергийната автономност и далечината на плаването, увеличаване на максималната дълбочина на потапяне. Развитие получили перископичните системи за наблюдение и торпедно-артилерийското въоръжение. В резултат подводниците широко се използвали в двете световни войни.

А след 1945 г. започва друга глава в историята на подводната техника, която ще бъде разказана друг път…

Антон Оруш, Sandacite.bg – http://www.sandacite.bg

Източници:

History of submarines

Today in NYC History: Robert Fulton’s Revolutionary Steamboat Makes Its First Run

NavSource Online: Submarine Photo Archive – Turtle

This Wooden Barrel Was The World’s First Military Submarine

Подводная лодка

Потаённое судно Никонова

Проект подводной лодки П. А. Пайерна


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Разни

Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.