Tàu ngầm lặn xuống, nổi lên như thế nào?
Thân tàu ngầm được tạo thành bởi hai lớp vỏ trong và ngoài, khoang trống giữa hai lớp vỏ này được phân cách thành nhiều khoang chứa nước. Mỗi khoang đều có van hút nước và van xả nước ra.
Khi tàu ngầm nổi trên mặt nước muốn lặn xuống, thì chỉ cần mở van hút nước vào khoang, khiến cho nước biển nhanh chóng chứa đầy các khoang, trọng lượng của tàu tăng lên, khi trọng lượng vượt quá sức nâng thì nó lặn xuống.
Tàu ngầm đang ở dưới nước muốn nổi lên, thì chỉ cần đóng các van hút nước vào khoang, dùng không khí nén với áp suất lớn thông qua van xả để đẩy nước ra ngoài, như vậy tàu sẽ nhẹ đi, sức nâng lại lớn hơn trọng lực, tàu lại nổi lên mặt nước.
Nếu tàu ngầm cần chạy ở khoảng giữa mặt biển và đáy biển, thì có thể cho nước vào hoặc xả nước ra ở một số khoang để điều chỉnh trọng lượng tàu; khiến cho trọng lực bằng hoặc lớn hơn sức nâng một ít, lúc này tàu có thể chạy dưới nước, nếu bánh lái ở đầu tàu hướng lên trên, ở đuôi tàu hướng xuống dưới, thì tàu sẽ nổi lên, ngược lại thì tàu sẽ chạy ở một độ sâu nhất định ở dưới nước.
Tại sao tàu ngầm thi thoảng phải nổi lên mặt nước?
Tàu ngầm có thể chia làm 2 loại: loại chạy bằng diesel – điện, và 1 loại chạy bằng năng lượng hạt nhân.
Các tàu ngầm chạy bằng diesel điện được gọi là tàu ngầm diesel. Còn tàu ngầm chạy bằng năng lượng hạt nhân được gọi là tàu ngầm hạt nhân.
Dù là loại tàu nào thì chúng đều phải nổi lên định kỳ, nhưng lý do cho việc này lại khác nhau đối với từng loại.
Đối với tàu ngầm diesel, động cơ diesel sản sinh ra năng lượng thông qua một quá trình đốt trong. Quá trình này rất cần có oxi, vì vậy chúng phải nổi lên để có đủ oxi đảm bảo cho cơ chế tàu hoạt động bình thường.
Clip nguồn youtube
Tàu ngầm phải ngoi lên mặt nước vài ngày 1 lần (hoặc thường xuyên hơn), không chỉ để lấy oxy sạch từ trên mặt nước, mà còn để thải bớt khí gas sinh ra trên tàu trong quá trình tàu hoạt động.
Quá trình này tàu ngầm nhờ 1 thiết bị được gọi là “ống thở”, cho phép tàu hoạt động dưới nước trong khi vẫn lấy được oxy từ trên bề mặt nước. Một khi tàu nổi lên, các động cơ diesel của nó hoạt động và tạo ra năng lượng, dùng để sạc lại các viên pin giúp tàu hoạt động.
Còn về tàu ngầm hạt nhân, theo 1 cách khác, hoạt động dựa trên các lò phản ứng hạt nhân, các lò phản ứng này sinh ra năng lượng đủ để các thiết bị điện trên tàu hoạt động, cùng với đó là các hệ thống hỗ trợ sự sống cho thủy thủ đoàn. Bởi vậy, không giống như tàu ngầm diesel, tàu ngầm hạt nhân có thể hoạt động hằng ngày, thậm chí hàng tuần, mà không cần phải nổi lên mặt nước.
Thực tế thì, các lò phản ứng hạt nhân trên tàu ngầm có thể sinh ra năng lượng đủ để tàu hoạt động trong vài thập kỷ. Tuy vậy cả tàu ngầm hạt nhân và diesel đều phải nổi lên mặt nước để trao đổi thông tin về căn cứ, và để nhận lệnh mới, hoặc cũng để truyền đạt các thông tin quan trọng khác. Bởi ở dưới nước các tín hiệu hoạt động kém hiệu quả.
Tại sao nước không tràn vào khi tàu ngầm bắn ngư lôi?
Ống phóng ngư lôi trên tàu ngầm có hai nắp ở phía trước và phía sau. Hai nắp của ống phóng ngư lôi hoạt động theo cơ chế là chỉ có thể đóng cùng lúc nhưng lại không thể đồng thời mở. Khi nắp trước ống phóng mở ra thì nắp sau không thể mở được.
Sau khi ngư lôi được phóng, nước biển tuy tràn vào ống phóng nhưng do nắp sau vẫn đóng cho nên nước biển không thể tràn vào bên trong tàu. Khi việc phóng kết thúc, nắp trước được đóng lại rồi nhờ một van đặc biệt, số nước biển đã lọt vào trong ống phóng sẽ được tháo vào một bể chứa bên trong tàu ngầm để bổ sung cho khối lượng đã mất đi vì phóng ngư lôi, nhờ đó duy trì trọng lượng tàu ngầm. Sau khi nước trong ống phóng được rút hết thì lại có thể nạp ngư lôi khác vào.
