Submarinele sunt niște piese incredibile ale tehnologiei. Nu cu mult timp în urmă, forța navală lucra în întregime deasupra apei, în timp continuându-se sub apă. Cu un adevărat arsenal la bord, submarinul, funcționând în lumea de sub suprafața apei a transformat-o într-un vast câmp de luptă. Adaptările și invențiile care le permit marinarilor nu doar să lupte, ci și să și supraviețuiască luni sau chiar ani sub apă, sunt unele dintre cele mai strălucite evoluții din istoria tehnologică militară.
Un submarin poate să coboare la adâncimi foarte mari dar să și plutească datorită masei sale și în special volumului interior. Această deplasare prin apă se realizează cu ajutorul unei forțe numite forță plutitoare care acționează opus gravitației, care ar trage în mod normal nava în jos. Spre deosebire de o navă de suprafață, submarinul își poate controla flotabilitatea, permițându-i astfel atât să se scufunde, cât să și plutească.
Pentru a controla flotabilitatea, submarinul este dotat rezervoare de balast care pot fi umplute alternativ cu apă sau aer. Atunci când submarinul este la suprafață, rezervoarele de balast sunt umplute cu aer și densitatea totală a acestuia este mai mică decât cea a apei din jurul submarinului. În timp de submarinul se scufundă, rezervoarele de balast sunt inundate cu apă, aerul din acestea fiind ventilat din submarin până ce densitatea totală este mai mare decât cea a apei din jurul submarinului și acesta începe să se scufunde (flotabilitate negativă).
O rezervă de aer comprimat este menținut la bordul submarinului în baloane de aer atât pentru supraviețuire, cât și pentru a fi ulterior utilizată în rezervoarele de balast. În plus, submarinul are seturi mobile de „aripi”, numite hidroavioane, pe spate pentru a ajuta la controlul unghiului de scufundare.
Pentru a menține submarinul la un nivel de adâncime stabilit, submarinul menține un echilibru de aer și apă în rezervoare astfel încât densitatea sa totală să fie egală cu densitatea apei care îl înconjoară (flotabilitate neutră). Atunci când submarinul atinge adâncimea sa de croazieră, hidroavioanele sunt nivelate astfel încât submarinul să călătorească prin apă. Apa este, de asemenea, forțată între arcul și rezervoarele din spatele submarinului pentru a menține nivelul acestuia. Submarinul poate dirija apa prin utilizarea cârmei pentru a vira în stânga sau în dreapta, iar hidroavioanele controlează unghiul de înaintare al submarinului. În plus, unele submarine sunt echipate cu un motor retractabil secundar cu propulsie care poate pivota 360 de grade. Atunci când submarinului iese la suprafață, fluxul aerului comprimat din rezervoarele de balast este mărit, iar apa este scoasă din submarin până când densitatea totală este mai mică decât cea a apei care înconjoară submarinul și acesta se ridică (flotabilitate pozitivă). Hidroavioanele sunt înclinate astfel încât apa să se deplaseze de-a lungul submarinului care o forțează în jos. Prin urmare, acesta este înclinat în sus. În cazul de urgență, rezervoarele de balast pot fi umplute rapid cu aer de înaltă presiune pentru a conduce submarinul la suprafață în cel mai rapid mod.
Submarinele nucleare
Pentru cel puțin o mie de ani domnia oceanelor a fost un pas important în a lumea întreagă. Marea Britanie, Franța, Spania, Portugalia și Olanda au purtat război timp de secole în largul mării într-o competiție pentru controlul comerțului, protejarea navelor și răspândirea influenței în colonii.
Zonele navigabile de pe mare au fost, timp de sute de ani până în secolul 20, conduse de navele de război care aparțineau Imperiului Britanic. Avantajele navale copleșitoare ale britanicilor au făcut ca mulți inventatori, ingineri și marinari de pe tot globul să viseze la modalități de a se strecura pe bărcile puternice britanice în timp ce rămâneau ascunse în adâncurile oceanelor. În timp, aceste fantezii au devenit realitate sub forma primelor modele practice de submarine.
Deși submarinele timpurii au fost destinate mai puțin transportului maritim, progresul lor până în prezent este remarcabil. La începuturi, primele submarine pentru război au fost compuse dintr-un singur om la o manivelă manuală, într-un tub din lemn sau piele care încerca să atașeze explozibili pe un vas de război cu ajutorul unui șurub din lemn. Cu aproximativ 200 de ani mai târziu, oamenii pot rămâne sub apă timp de săptămâni în timp ce traversează globul într-un submarin cu o sursă aproape nelimitată de putere, având ca mijloc distrugerea câtorva orașe mari. Vremea submarinelor nucleare a sosit.
Un submarin nuclear este o mașină uimitoare. Ia în considerare pentru un moment cât de dificil este să proiectezi un vas maritim care să traverseze la adâncimi mari, să lanseze rachete în timp ce se află sub apă și să mențină funcțiile vitale ale unui echipaj la bord. Toate aceste lucruri par incredibile fără să luăm în considerare faptul că una sau două reactoare nucleare sunt încorporate în designul navei.
Modele de submarine
Leonardo da Vinci a schițat un submarin într-o formă primitivă în jurul anului 1515, iar în anul 1578 William Bourne a elaborat primul său design a unei ambarcațiuni submersibile. În anul 1620, primul submarin de succes a fost construit de Cornelius Drebbel și testat în râul Tamisa, unde a finalizat o călătorie de trei ore.
Cel puțin 14 design-uri diferite de submarine au fost patentate în anul 1727. Design-urile de la început includeau, de obicei, cadre din lemn acoperite cu piele îmbibată în ulei impermeabilă, cu vâsle ce se extind din carcasa pentru propulsie.
Inventatorul american, David Bushnell, a dezvoltat primul submarin militar în anul 1775, în timpul Revoluției Americane. „Țestoasa” a fost folosită pe 7 iulie să se strecoare pe un vas de război britanic și să atașeze un dispozitiv explozibil pe carcasa vasului inamic. În cele din urmă, misiunea Țestoasa nu a reușit. Proiectarea unui sistem de livrare arme subacvatic s-a dovedit a fi o sarcină grea pentru anii ce urmau să vină.
Submarinele timpurii au fost, de obicei, propulsate de manivele manuale, de către strategiile ofensive centrate în jurul unei nave de suprafață, de atașarea explozivilor pe vasul inamic și încercarea de a scăpa înainte de explozie. Deși sună ușor, procesul era foarte dificil. Multe submarine au fost pur și simplu incapabile să prindă din urmă navele inamice de război. Atașarea explozivilor s-a dovedit, de asemenea, dificilă din moment de ce era grea pătrunderea pe vasele inamice folosind dispozitive de tip șurub.
