زیردریایی

انسان ابتدا دست به خلق کشتی‌‌ زد، اما در خلل جنگ‌ها به فکر ساخت جنگ‌افزاری افتاد که بتواند بطور مخفیانه از زیر آب‌ها به دشمن حمله کند. زیردریایی‌ها در ابتدا به عنوان یک جنگ‌افزار ساخته شدند و پس از گذشت دهه‌ها و توقف جنگ‌های دریایی، زیردریایی‌ها برای زمینه‌های دیگری مانند انجام کارهای تحقیقاتی نیز توسعه یافتند، اما همچنان اصلی‌ترین کاربرد خود یعنی استفاده تسلیحاتی را حفظ کرده‌اند.

   اولین زیردریایی در سال 1775 توسط دیوید بوشنل ساخته شد که شکلی مشابه بلوط داشت و از یک سیستم رانش پدالی که انرژی آن توسط اپراتور تامین می‌شد، برخوردار بود. اولین حضور پررنگ زیردریایی‌ها به فواصل بین سال‌های 1914 تا 1918 باز می‌گردد، یعنی زمانی که آلمان در جنگ جهانی اول از آنها برای انهدام کشتی‌های تجاری استفاده می‌کرد. زیردریایی‌ها از آن زمان تا به امروز پیشرفت‌های چشم‌گیری به خود دیده‌اند که از میان آنها می‌توان به سیستم پیشران هسته‌ای، توانایی حمل موشک‌های بالستیک و بدنه ضد سونار اشاره کرد.

بخش‌های مختلف زیردریایی

   بدنه زیردریایی از دو پوستۀ داخلی و خارجی یا بدنه فشار و بدنه کاذب تشکیل شده است. پوستۀ داخلی طراحی شده تا از خدمه و تجهیزات در برابر فشار آب محافظت کند و پوستۀ خارجی نیز در عملکرد هیدرودینامیکی زیردریایی تاثیرگذار است. بدنه زیردریایی‌های هسته‌ای به طور معمول از آلیاژ HY_80 ساخته می‌شوند که ترکیبی از نیکل، مولیبدن و کروم است تا بتواند در برابر فشار آب مقاومت کند. بخش بالایی بدنه نیز عرشه نام دارد که شامل تجهیزات متعددی از جمله پریسکوب و آنتن‌های مخابراتی است.

مخازن بالاست(Ballast tanks)

  میزان آب موجود در این مخازن مشخص می‌کند که زیردریایی در چه عمقی قرار می‌گیرد. پر یا خالی شدن این مخازن در اعماق با استفاده از کپسول‌های هوای تحت فشار صورت می‌گیرد.

مخازن تریم(Trim tanks)

این مخازن در ابتدا و انتهای زیردریایی قرار می‌گیرند تا با پر و خالی کردن آنها بتوان از به وجود آمدن شیب به سمت پاشنه یا سینه جلوگیری کرد.

راکتور هسته ای(Nuclear reactor)

   سیستم پیشران متشکل از یک ژنراتور، مخزن آب و راکتور هسته ای است. آب توسط انرژی تولیدی راکتور تبخیر شده، سپس برای تولید برق به سمت ژنراتور هدایت می‌شود. سیستم پیشران به طور معمول در انتهای زیردریایی قرار دارد و توسط چندین لایه فلز ضخیم محافظت می‌شود.

سیستم سونار(Sonar system)

این سیستم از بازگشت امواج صوت برای شناسایی و ردیابی اهداف در زیر آب استفاده می‌کند. این نوع سیستم، سونار اکتیو(active sonar) نام دارد.

سایر بخش‌های زیردریایی نیز شامل اتاق اژدر، اتاق استراحت خدمه، آب‌شیرین‌کن و اتاق کنترل است.

بی‌صدا شدن زیردریایی‌ها

    زیردریایی‌ها تا سال 1950 به راحتی توسط سیستم سونار اکتیو قابل رهگیری بودند. پس از آن با پیشرفت‌ تکنولوژی‌های ضد سونار، ردیابی زیردریایی به مراتب سخت‌تر شد. مدل‌های ابتدایی زیردریایی‌های اتمی دارای تجهیزات پر سر و صدایی بودند، لذا کشورهایی نظیر آمریکا و انگلیس در صدد ساخت سیستم سوناری برآمدند که بتواند صدای تجهیزات داخلی زیردریایی را ردیابی کند. این سیستم سونار امروزه با نام سونار پسیو(passive sonar) شناخته می‌شود و می‌توان گفت که تمام زیردریایی‌های جدید از ترکیب دو سیستم سونار اکتیو و پسیو برای رهگیری اهداف خود استفاده می‌کنند.

   این پیشرفت‌ها منجر به هر چه بی‌صداتر شدن زیردریایی‌ها شدند. پمپ‌های راکتور آب تحت فشار مجددا طراحی شدند تا صدای کمتری تولید کنند. بدنه داخلی در قسمت ماشین‌آلات توسط کاشی‌های آکوستیک پوشیده شد و بدنه بیرونی زیردریایی نیز با استفاده از همین کاشی‌ها ضد سونار شد تا رهگیری زیردریایی‌ها دشوارتر شود.

عمق

   فعالیت در اعماق برای زیردریایی یک مزیت محسوب می‌شود چرا که سیستم سونار در عمق عملکرد بهتری دارد. همچنین از نظر استراتژیک هر چه عمق کاری زیردریایی بیشتر باشد، راحت‌تر می‌تواند خود را مخفی کند یا زمانی که مورد حمله قرار می‌گیرد به آسانی از محدوده رادارهای دشمن خارج شود. عمق کاری زیردریایی با سرعت آن رابطه عکس دارد؛ چرا که برای افزایش عمق، نیازمند بدنه‌ای بزرگ‌تر و مقام‌تر است. بزرگ‌تر شدن بدنه منجر به افزایش نیروی درگ می‌شود و در نتیجه سرعت عملیاتی زیردریایی پایین می‌آید. حال، باید میان سرعت و عمق یکی را اولویت قرار داد و بدنه را برای آن بهینه سازی کرد. به عنوان مثال زیردریایی‌های کلاس لس آنجلس آمریکا مجبور به کاهش عمق کاری بودند تا بتوانند با سرعت بیشتری حرکت کنند اما در زیردریایی‌های کلاس آلفای روسیه، عمق در اولویت قرار داشت. به همین دلیل بدنه را از دو لایه آلیاژ تیتانیوم طراحی کردند و از یک موتور هسته‌ای کامپکت شده(compact) به عنوان سیستم پیشران استفاده کردند تا به عمق مطلوب برسند.

پیشرفته ترین کلاس‌های زیردریایی در جهان

زیردریایی‌های تهاجمی کلاس Seawolf: این کلاس جزو پیشرفته‌ترین و گران‌ترین زیردریایی‌های جهان هستند که سال 1997 به خدمت ناوگان دریایی آمریکا درآمدند. زیردریایی‌های Seawolf در زمان جنگ سرد برای شکار زیردریایی‌های کلاس آکولای(Akula) روسیه طراحی شدند. در ابتدا قرار بود 29 فروند از آنها ساخته شود اما به دلیل هزینه ساخت بالا، این مقدار به 12 فروند کاهش یافت. با پایان جنگ سرد بودجه ساخت این مدل قطع شد و تنها 3 فروند از آن‌ها تولید شدند. این زیردریایی به عنوان ساکت‌ترین کلاس در جهان شناخته می‌شود؛ به گونه‌ای که حتی در سرعت‌های بالا نظیر 37 کیلومتر بر ساعت نیز قابل شناسایی نیست. بدنه مدل Seawolf از فولاد فشرده HY_100 ساخته شده است که به آن توانایی شیرجه تا عمق 3050 متری را می‌دهد.

زیردریایی‌های تهاجمی کلاس Virginia: این مدل پس از توقف ساخت مدل Seawolf جایگزین آن شدند. این زیردریایی‌ها کوچک‌تر و انعطاف‌پذیرتر از کلاس Seawolf  هستند. تا کنون حدود 11 فروند از آنها در خدمت نیروی دریایی آمریکا می‌باشد. سیستم پیشران کلاس Virginia از نوع هایدروجت است که صدای تولید شدۀ پایینی دارد و در عین حال توانایی حرکت با سرعت بالا را برای زیردریایی فراهم می‌کند. این زیردریایی‌ها علاوه بر یک سیستم سونار اصلی، شش سونار دیگر در اطراف خود دارند که قدرت کشف این مدل را بالا می‌برند. بدنه این کلاس نیز توسط کاشی‌های آکوستیک پوشیده شده است که  شناسایی آنها را سخت می‌کند