technika
Autor: Wiesław Pietrzak | dodano: 2017-08-29
Cisi zabójcy

Fot. PH1 Harold Gerwien/dimoc.mil

Historia okrętów podwodnych zaczęła się w 1877 r., kiedy to pierwszą tego typu jednostkę z prawdziwego zdarzenia zbudował J.P. Holland z New Jersey. Dzięki niemu klasycznym napędem stał się w nich napęd dieslowsko-elektryczny. Pierwsze okręty większą część rejsu odbywały w wynurzeniu. Dopiero podczas ataku lub ucieczki schodziły pod powierzchnię wody. Możliwość dłuższego przebywania pod nią zapewniały im tzw. chrapy, czyli rura wysuwana nad powierzchnię do zasysania powietrza do silnika i odświeżania składu atmosfery.

Prawdziwa rewolucja nastąpiła wraz z wprowadzeniem do służby przez USA w 1954 r. okrętu podwodnego USS Nautilus z reaktorem atomowym na pokładzie. Tym sposobem wyeliminowano całkowicie konieczność okresowego wynurzania się lub wysuwania chrap. Nowy napęd umożliwił osiąganie prędkości podwodnej rzędu 35–40 węzłów, a zasięg pływania zależał już tylko od kondycji psychicznej załogi oraz zapasów żywności. Współczesne okręty podwodne z napędem atomowym zazwyczaj zabierają żywność na kilkudziesięciodniowe rejsy. W 1960 r. USS Triton odbył w położeniu podwodnym 60-dniowy rejs dookoła świata trasą przebytą w XVI w. przez Magellana, a wynurzenie nastąpiło dopiero po 83 dniach.

O popularności napędu atomowego świadczy fakt, że Francja, USA i Wielka Brytania całkowicie zrezygnowały z napędu klasycznego. Większość jednostek wykorzystuje teraz reaktory ciśnieniowo-wodne, które są najmniej kłopotliwe w eksploatacji, ale część rosyjskich okrętów ma siłownie atomowe chłodzone płynnym sodem. Budowa i utrzymanie takich okrętów są bardzo kosztowne, więc tylko kilka państw może sobie pozwolić na ich posiadanie.

Alternatywny wobec napędu nuklearnego jest napęd niezależny od powietrza atmosferycznego: system MESMA, ogniwa paliwowe (PEM) i silnik Stirlinga. Te rozwiązania, wybierane przez państwa mniej zamożne, pozwalają na przebywanie pod wodą przez ponad 2 tyg., przy czym wszystkie bazują na zmagazynowanym na pokładzie ciekłym tlenie o temperaturze –180°C. Układ MESMA został skonstruowany przez francuskie konsorcjum DCNS. Spaleniu ulega tu mieszanka gazowa tlenu i etanolu. Napęd ten charakteryzuje się bardzo dużym podobieństwem do siłowni atomowej, ale gwarantuje tylko 20% jej sprawności, co nie jest zbyt imponującym rozwiązaniem. W ogniwach paliwowych opracowanych przez niemieckie firmy HDW i Siemens jako paliwo wykorzystuje się czysty wodór. W wyniku reakcji elektrochemicznej między tlenem a wodorem powstają woda oraz energia elektryczna i cieplna. Ze względu na brak części ruchomych system jest całkowicie bezgłośny.

Jego sprawność ocenia się na ok. 30%. Z kolei na opatentowane prawie 200 lat temu rozwiązanie szkockiego pastora Roberta Stirlinga postawili Szwedzi. System ten wykorzystuje do pracy olej napędowy i tlen, a także hel jako gaz roboczy. Energia cieplna ze spalania oleju napędowego ogrzewa hel, który porusza tłoki silnika, a ich ruch zamieniany jest na energię elektryczną. Sprawność systemu wynosi 40%.

 

 

 

 

Więcej w miesięczniku „Wiedza i Życie" nr 09/2017 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
12/2017
11/2017
Kalendarium
Grudzień
13

W 1962 r. NASA wystrzeliła pierwszego satelitę telekomunikacyjnego Relay 1.
Warto przeczytać
Mechanika kwantowa jest piękną, precyzyjną i logiczną konstrukcją matematyczną, doskonale opisująca Naturę. Z tym że właściwie nikt nie wie, jak należy ją rozumieć.

WSPÓŁPRACUJEMY
Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Wiesław Pietrzak | dodano: 2017-08-29
Cisi zabójcy

Fot. PH1 Harold Gerwien/dimoc.mil

Historia okrętów podwodnych zaczęła się w 1877 r., kiedy to pierwszą tego typu jednostkę z prawdziwego zdarzenia zbudował J.P. Holland z New Jersey. Dzięki niemu klasycznym napędem stał się w nich napęd dieslowsko-elektryczny. Pierwsze okręty większą część rejsu odbywały w wynurzeniu. Dopiero podczas ataku lub ucieczki schodziły pod powierzchnię wody. Możliwość dłuższego przebywania pod nią zapewniały im tzw. chrapy, czyli rura wysuwana nad powierzchnię do zasysania powietrza do silnika i odświeżania składu atmosfery.

Prawdziwa rewolucja nastąpiła wraz z wprowadzeniem do służby przez USA w 1954 r. okrętu podwodnego USS Nautilus z reaktorem atomowym na pokładzie. Tym sposobem wyeliminowano całkowicie konieczność okresowego wynurzania się lub wysuwania chrap. Nowy napęd umożliwił osiąganie prędkości podwodnej rzędu 35–40 węzłów, a zasięg pływania zależał już tylko od kondycji psychicznej załogi oraz zapasów żywności. Współczesne okręty podwodne z napędem atomowym zazwyczaj zabierają żywność na kilkudziesięciodniowe rejsy. W 1960 r. USS Triton odbył w położeniu podwodnym 60-dniowy rejs dookoła świata trasą przebytą w XVI w. przez Magellana, a wynurzenie nastąpiło dopiero po 83 dniach.

O popularności napędu atomowego świadczy fakt, że Francja, USA i Wielka Brytania całkowicie zrezygnowały z napędu klasycznego. Większość jednostek wykorzystuje teraz reaktory ciśnieniowo-wodne, które są najmniej kłopotliwe w eksploatacji, ale część rosyjskich okrętów ma siłownie atomowe chłodzone płynnym sodem. Budowa i utrzymanie takich okrętów są bardzo kosztowne, więc tylko kilka państw może sobie pozwolić na ich posiadanie.

Alternatywny wobec napędu nuklearnego jest napęd niezależny od powietrza atmosferycznego: system MESMA, ogniwa paliwowe (PEM) i silnik Stirlinga. Te rozwiązania, wybierane przez państwa mniej zamożne, pozwalają na przebywanie pod wodą przez ponad 2 tyg., przy czym wszystkie bazują na zmagazynowanym na pokładzie ciekłym tlenie o temperaturze –180°C. Układ MESMA został skonstruowany przez francuskie konsorcjum DCNS. Spaleniu ulega tu mieszanka gazowa tlenu i etanolu. Napęd ten charakteryzuje się bardzo dużym podobieństwem do siłowni atomowej, ale gwarantuje tylko 20% jej sprawności, co nie jest zbyt imponującym rozwiązaniem. W ogniwach paliwowych opracowanych przez niemieckie firmy HDW i Siemens jako paliwo wykorzystuje się czysty wodór. W wyniku reakcji elektrochemicznej między tlenem a wodorem powstają woda oraz energia elektryczna i cieplna. Ze względu na brak części ruchomych system jest całkowicie bezgłośny.

Jego sprawność ocenia się na ok. 30%. Z kolei na opatentowane prawie 200 lat temu rozwiązanie szkockiego pastora Roberta Stirlinga postawili Szwedzi. System ten wykorzystuje do pracy olej napędowy i tlen, a także hel jako gaz roboczy. Energia cieplna ze spalania oleju napędowego ogrzewa hel, który porusza tłoki silnika, a ich ruch zamieniany jest na energię elektryczną. Sprawność systemu wynosi 40%.