18新利最新登入核潜艇是如何工作的

法国潜艇Terrible就职于3月21日,2008年,在法国瑟堡。Terrible是完全通过计算机辅助设计和开发将在2010年开始服务。看到我们的集合潜艇照片
MYCHELE DANIAU /法新社/盖蒂图片社

至少一千年,统治海洋一直主宰世界的关键一步。英国、法国、西班牙、葡萄牙和荷兰发动战争在公海上几个世纪以来在全球竞争中控制贸易,保护船只在殖民地的形式和传播影响力。

数百年的海上通道,通往20世纪,由军舰属于大英帝国统治。英国海军压倒性的优势使得许多发明家、工程师和水手们从全世界的梦想的方式悄悄接近强大的英国船只,而藏在海洋的深处。随着时间的推移,这一梦想就成为了现实的形式第一个实用潜艇设计。

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尽管早期的潜艇并不适于航海,但它们直到现在取得了卓越的进步。一开始,第一艘攻击型潜艇由人手动在木头和皮革爆炸管,试图把炸药使用木螺钉。近200年后,男性可以在水下停留数周时间跨越全球的潜艇与几乎无限的供应能力和破坏几大城市的手段。核潜艇的时代已经到来。

核潜艇是一台神奇的机器。考虑了一会儿有多难设计适于航海的船,可以前往18新利最新登入水下极深,在水下发射导弹,并维护所有船员的生命功能。所有这一切似乎不可思议的没有停下来考虑一个或两个核反应堆都合并到船的设计。

在本文中,我们将了解历史的核潜艇,其武器和惊人的能力。在下一节中,我们将看到为什么加上定时炸弹你实验结束的潜艇上并不总是一个好主意。

早期的潜艇的设计和开发

大卫·布什内尔的实验潜艇,乌龟

列奥纳多·达·芬奇勾勒出一种原始的潜艇在1515年左右,在1578年,威廉伯恩起草第一潜水器工艺设计。1620年,第一个成功的潜艇是由科尼利厄斯德雷贝尔在泰晤士河和测试,完成了三个小时的旅程。

至少有14种不同的潜艇设计专利在1727年[来源:又何妨]。早期的设计通常包含木质潜艇帧浸满覆盖防水皮革,对推进桨从船体。

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美国发明家大卫·布什内尔了首次军事潜艇在1775年,在美国革命。乌龟被使用在1776年7月7日,偷偷地接近一个英国战舰和爆炸装置附加到敌人的船的船体。最后,乌龟的任务失败了。设计一个水下武器交付系统被证明是一项艰巨的任务。

早期的潜艇通常由手动曲柄,他们的进攻策略集中在秘密面对水面舰艇,将炸药附加到敌人的船体和逃避在爆炸发生前。尽管这听起来可能很简单,过程很困难。许多潜艇只是无法赶上敌人的战舰。将炸药也被证明是棘手,因为它很难穿透船的船体使用螺旋式设备。

1812年战争,类似海龟的潜艇几乎完善这部分。它能够螺钉附件(垂直对齐大螺丝,一根绳子连接一个爆炸性的)到一艘英国军舰的船体。但是螺丝脱落,分离其预定目标的鱼雷。

如果能够赶上敌人的船并附上炸药,逃离证明一样困难。上半叶亨利号的船员,一艘潜艇使用的邦联在内战期间,发现了这一点。长期使用的上半叶亨利号争吵,或手臂,并释放一个爆炸性的指控,成功地沉没Housatonic号航空母舰。18新利最新登入然而,上半叶亨利号也爆炸的受害者,及其整个机组人员于1864年2月17日死亡。

在下一个页面上,读到的其他发展潜艇设计出现在19世纪。

潜艇的发展在19世纪

18新利最新登入HowStuffWorks 2008

设计一个电池- - -柴油推动潜艇出现在南北战争之后。1867年,一个重要的步骤是由世界上第一个蒸汽动力潜艇的发射成功,Ictineo II,由西班牙的Narcis Monturiol[来源:Holian]。这种发展是值得注意的,因为核潜艇本质上是蒸汽驱动的。(稍后我们将学习,主要的区别在于,在核潜艇,由过热蒸汽使用原子裂变。相比之下,在传统的蒸汽发动机,功率是由燃烧煤。)

在第一次世界大战前,美国集中对海防的潜艇舰队。为潜艇竞赛是在世纪之交,作为未来的许多特性潜艇已经在使用。工程师继续调整螺旋桨的设计,设计新系统使用水作为压载和对的发展取得了长足进步柴油电力混合动力潜艇。这些潜艇推进使用柴油发动机表面上,他们去了当淹没在水下。这种结合水下节省宝贵的氧气,帮助保持空气在潜艇的完整性。

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美国意识到其潜艇设计没有比较有利的其他第一次世界大战的战士。在世界大战之间的几十年,美国再投资在研究和开发中,极大地提高其潜艇舰队的质量。最大的一个改进美国潜艇,他们能以更快的速度移动,允许他们陪伴和保护海军舰队,因为它们在世界各地旅行。美国潜艇远程舰队后来负责将毁灭战争的日本舰队在太平洋战区。

二战后,美国和苏联上级纳粹的设计进行了研究潜水艇和改变自己的潜艇模拟潜艇。潜艇有流线型的外壳,这使他们比美国和苏联潜艇跑得更快。他们还利用通气管基本上,这是两管水下船和表面之间的运行。一个管带来空气柴油机和其他把污浊空气带走了。这允许潜艇潜入水中,即使柴油发动机运行。

在战后时期,更精简和高效的柴电潜艇浮出水面。因为他们的低建设成本和隐形沉默,变异的柴电潜艇被全球海军今天仍在使用。

美国海军然而18新利最新登入,酝酿一个更大的、更大胆的想法,将永远改变海军战略和战术。在下一节中,您将了解关于这件事的一切。

核:第一艘核动力潜艇

鹦鹉螺,第一艘核动力潜艇,欢迎回家的旅程。
卡尔街头生命/时间/照片盖蒂图片社

美国开发出世界上第一台动力潜艇:鹦鹉螺。第一艘核动力旅行发生在1月21日,1954年。与柴油-潜艇之前(和今天仍在世界各地的服务),鹦鹉螺有几乎无限的范围。更重要的是,它可以在水下停留时间的长度,因为它不需要表面充电电动电池。虽然大多数潜艇表面主要是为了旅行和潜水,鹦鹉螺是为了保持在水下,只有偶尔表面。

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令人难以置信的范围和可操作性的核潜艇根本性地改变了海军战略与战术。当潜艇之前维护沿海防御,这种新型的潜艇可以——,——全球旅行。出海后仅仅几年,鹦鹉螺公司成为第一个潜艇航行在北极冰层之下,到达北极1958年8月3日。到达北极后,鹦鹉螺是调整和改变反应堆。它在1960年被分配到第六舰队。通过这一次,更多先进的技术被开发和鹦鹉螺充当教练子1966年之后。

能够旅行世界各地发现意味着敌人的军用和商用船只受到潜艇攻击在任何时间和任何地点地球的海洋。随着时间的推移,潜艇装备弹道导弹封顶了核弹头。几年之后,鹦鹉螺,担心苏联开发了自己的核潜艇能力。

核潜艇的发展遵循了类似的拱和两个国家——首先,潜艇开发是由核反应堆,但仍非武器使用。然后,潜艇都是由反应堆和装备弹道核武器。

苏联直到1958年才首次委员会核子,和潜艇直到1962年才穿过北极。核潜艇的发展苏联花了五年的时间里从图纸到调试。早期苏联潜艇,比如K-19(称为“Widowmaker”),被问题困扰,导致几个致命事故。苏联发射了它的第一个核子装备弹道核导弹1960年,同年,专长是通过美国在冷战期间,苏联继续生产(还是生产)柴电潜艇配备核弹头。

接下来,我们将学习如何。18新利最新登入年代,苏联把核潜艇使用冷战期间。

核潜艇的冷战

北极星导弹从潜艇发射在演示一个先进的武器系统。
唐纳德Uhrbrock生命/时间/照片盖蒂图片社

核潜艇没有开发专用的冷战。核潜艇是由于技术进步;使用它们创建后,然而,是冷战的结果。18新利最新登入

的时候曼哈顿计划(冷战开始之前),有一些谈论使用核能驱动潜艇的可能性。的想法与核武装潜艇导弹没有来直到1960年推出的乔治·华盛顿。当核能是作为潜艇,电源jaw-dropper本身。但当海军获得发射核弹头的能力从一艘核动力潜艇,世界上触动了什么很可以说是最强大的——强度和流动性的武器系统。

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冷战期间,美国海军开发了两种不同类型的核动力潜艇。第一子,可以在其他国家发射核导弹,称为舰队弹道导弹潜艇,也称为SSBN或“潮”。的other was an Attack Submarine, signified as SSN, or "fast attack." SSBNs are the larger of the two, up to around 560 feet (170 m) in length, while SSNs are built with speed and stealth in mind, and are around 360 feet (109 m) in length.

冷战时期核潜艇服役三个主要角色:他们执行战略威慑巡逻,猎杀其他潜艇和执行特殊操作。

  • 战略威慑巡逻——ssbn,或者“潮”,发挥了重要作用在美国的核战略态势。核导弹在不断变化的位置和深度使这些潜艇几乎不可逾越的核威慑力量。这帮助保持冷战均衡的相互保证毁灭任何一方,因为它只是不可能压制对手的空中,陆地和水下核资产。
  • 狩猎潜艇——美国海军潜艇部队装备跟踪、狩猎和——如有必要——摧毁敌人的潜艇。要做到这一点,美国海军武装其SSNs(“快速攻击”)和反潜艇矿山和鱼雷。这些潜艇(仍然)占大多数的核潜艇舰队。
  • 特别行动- - - - - -核潜艇的难以置信的范围和速度使其适合运输特种作战团队,等海豹突击队团队,敌人的领土。潜艇也适合秘密监视外国导弹试射,舰队演习,海军军事演习和沿海的活动。近年来,美国海军也引入了一个新类的潜艇,导弹潜艇(SSGN),配备巡航导弹和配置服务的目的,美国秘密特种部队的行动。因为海军必须经常参加战争游戏和其他海军演习,核子潜艇提供完美的鲈鱼的观察。此外,任何可疑材料或人员的运动在其他国家的港口可以检测到核潜艇。

至少六个国家现在操作核潜艇:美国、俄罗斯、印度、法国、中国和英国其他几个国家,如巴西和巴基斯坦,有兴趣或积极试图发展(或购买)核潜艇能力。核潜艇提供这些国家的威望,更不用说增强进攻和防御能力。随着越来越多的国家寻求收购这项技术,海军必须决定如何重新配置他们的舰队(更多信息,读作“18新利最新登入我们仍然需要核潜艇吗?”)

在下一节中,我们将了解不同地区和部分的核潜艇。

核潜艇的部分

让我们来看看一些基本的核潜艇。

  • 潜艇有内心的船体,保护船员的压力轴承在潜艇,和一个外壳,它提供了一个流线型的潜艇。核潜艇的船体的hy - 80,一种合金制成镍、钼和铬保护潜艇的令人难以置信的压力施加在伟大的深度。

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  • 精简部分是高于子的主体。它由几个组件,如水平潜水飞机,雷达桅杆、通信天线和潜望镜。
  • 压载舱位于两个外壳之间。他们帮助控制潜艇的深度或释放的水。修剪的坦克——位于前部和尾部(后部)的子,还能承担或释放水以保持潜艇的重量均匀分布。
  • 垂直对齐,并通过移动它,船可以直接左右。斯特恩的飞机水平对齐,所以把他们将指导潜艇的向上或向下运动。
  • 螺旋桨是由蒸汽驱动涡轮机和发电机。蒸汽是由核反应堆。
  • 一个反应堆本质上是一个光荣的蒸汽机。它通常位于后面部分的潜艇。反应堆保护厚金属套管,重约100吨。一个特别设计的合金在这个屏蔽进一步保护放射性燃料棒。
  • 声纳范围位于海底的鼻子(或前)。声纳帮助一个潜艇探测水中的其他对象。它通过发送一个声波。如果这声波攻击对象,一部分声音回荡回子。
  • 环境控制设备设备、工作人员的呼吸空气,清除它的二氧化碳和杂质。
  • 蒸馏植物净化海水用于发动机或饮用水。
  • 中心控制室/攻击潜艇的神经中枢。它包含所有导航的操作控制,在潜艇声纳、通信和武器系统。从这里开始,船的活动指导。
  • 鱼雷房间是所有存储和加载到鱼雷鱼雷管准备发射。
  • 吃管住潜艇的船员很紧,高效的季度称为停泊混乱的甲板。通常,这一地区位于中间的船舶舱。

详细的核

在核反应堆中,一个中子用于铀原子分裂,产生能量的γ辐射和热量。一个充满循环水是线圈过热的路由过去的核反应堆。这水是在极高的压力下,阻止它沸腾。在独立的管道,水是通过第二手来源的水,再次加热。这里,水转化为蒸汽,吹向涡轮产生电力的潜艇。蒸汽再次凝聚在特殊冷却管,以及由此产生的水流回蒸汽发生器。在发生器内,加热和重复的过程。这种方法不需要氧气,所以潜艇不需要维护或刷新的空气从上面。

继续阅读,找出为什么你不应该带一把刀一个弹道导弹战斗。

核潜艇的武器

在弗吉尼亚州纽波特纽斯,准备一个弗吉尼亚级核潜艇的洗礼仪式。这种潜艇可能配备武器之前它的处女航。
爱尔兰共和军块/国家地理盖蒂图片社

作为推进的方法潜艇先进的,所以也做了武器。第一次世界大战期间,潜艇甲板配备枪支,使他们接近商业或军事船只而浮出水面。当潜艇战术对付敌人的潜艇和利用反舰导弹,第二次世界大战标志着潜艇第一次当一个英国潜艇摧毁纳粹潜艇用鱼雷。这是第一次,一个潜艇击沉了一艘船;第一次世界大战期间,英国德国潜艇击沉17。英国海军进一步修改其能力攻击敌人的船只通过使用快速潜艇配备多个鱼雷和早期的声纳。

1866年,第一个螺旋桨鱼雷发明[来源:又何妨]。现代鱼雷约9英尺(2.7米)长,携带100磅(45 k)的炸药和可以在40节通过旅行对他们的目标。现代矿山可以包含多达500磅(226 k)的爆炸材料,当传感器检测到某些磁性引爆,地震或相关输入。

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一旦装备主要与反潜艇导弹,以及船舶中程导弹或遥远的潜艇,ssn(快速攻击)现在配备的战术战斧巡航导弹能够精确命中目标走向遥远的土地。战斧导弹可以在任何天气条件。战斧导弹也可以配备核负载,或1000磅(453 k)弹头常规炸药以及多个组成小炸弹(一个小炸弹半空中公布的伤亡人数增加)。这些巡航导弹被设计成在高速飞行在低海拔和能够遵循的路线为他们选择逃避或隐形的品质。

ssbn最初装备北极星弹道核导弹在1960年代。导弹花了四年才开发和设计被逐出发射气体压力管。这阻止潜艇被发射的导弹。一旦离潜艇导航,北极星的火箭将参与。尽管不是特别准确,北极星的启用美国海军从一个隐蔽的位置发射核导弹在表面之下从几乎任何地方地球的海洋。

有三个不同版本的北极星导弹,北极星是取代了1972年的波塞冬。的波塞冬导弹更准确,更大的范围。1979年,海军引入其潜艇第一三叉戟的导弹,我(c - 4)的三叉戟。三叉戟导弹可以旅行4000海里,可以携带多个核弹头瞄准不同的目标。塞式喷管,预计他们配备的头锥(前面,高端的导弹,或者点)导弹的发射后改善空气动力学。

当前大多数美国核潜艇所携带的武器系统的“三叉戟”II (D-5)。44英尺(13米)长,重130000磅(58967 k),可以携带一个更大的有效载荷比它的前辈。每个生产的“三叉戟”II导弹成本约3000万美元[来源:美国海军]。

在过去的数十年里,美国海军装备的潜艇拥有核武器的深水炸弹萨布罗克。萨布罗克去操作在1965年和1992年退役。萨布罗克被火箭发射,走了35英里(56 k)在水的表面,然后重新进入5-kiloton核弹头。值得注意的是,核潜艇不仅由核能和拥有核武器,而且装备发动核攻击潜艇。

接下来,我们将检查生活乘坐一艘核潜艇。

一个核潜艇上的生命

这可能潜艇不吐,他有时间去享受抽烟。
道格拉斯心胸狭窄的人/三狮军团盖蒂图片社

乘坐一艘核潜艇生活并不适合所有人,一个水手必须经过一系列测试,以确定他的身体和精神能力以及他的心理和情感上的幸福。

通过早期进入测试后,潜艇接受正规训练了两个月。他对潜艇的历史学习,不同的类和类型的潜艇,工程方面,控制措施(如潜艇武器,伤害战斗)和团队动力船上。

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部署潜艇的长度各不相同,这取决于类型的潜艇。整体作业持续三年。弹道导弹潜艇,两个完整的人员轮换变化允许容器保持尽可能经常在海上。每个船员都可能为60到80天左右才再次发作,旋转。这个时间表是建立了整个三年的潜艇任务,让水手们和他们的家庭在部署计划自己的生活。

服务人员在快速攻击有更多不稳定的任务分配。监测任务可能持续几周,或者六个月。今天,水手们可以使用电子邮件(有一些限制),但在过去的时候,水手们不允许与外界沟通,而在子。

一个新的潜艇,没有感情,“吐”其他水手。老练的水手知道船内外,已经成为合格的潜水艇,这一过程称为收入的海豚。这个标志是一个责任的象征,兄弟会和荣誉。当一名水手已经获得他的海豚可以选择放松或者阅读他的时间,一个吐必须不断研究船舶在每一个系统,通过一个测试。虽然鱼雷人、行政官员不需要知道如何操作核反应堆或导航系统,都将被训练理解系统,保障措施和应急程序。18新利最新登入一次呕吐一直在测试的每一部分船由一个合格的潜艇,他挣的海豚在一个特殊的仪式和被接受为核心家庭的成员。

但钻井不结束一旦一个水手被他的海豚。船员们不断地处理各种列车人员伤亡,如火灾或洪水。除了保持船员为任何紧急情况做好准备,这些训练也帮助队友打发时间。潜艇“天”持续了18个小时,分成三个六小时的转变。所以潜艇可能工作六个小时,火车,保持设备或睡12个小时。

铺位通常三层。溢价空间是潜艇,和小的是给予每个水手。一些潜艇可能需要hot-bunk进入一个铺位,刚刚空出的同船水手开始他的转变。窗帘提供了隐私,和一个小柜或下拉架子都是每个潜艇用于存储。

除了许多内部和周围的核弹头,反应堆,潜艇监测辐射或疾病。核安全是严肃对待,公共关系和招聘将会更加困难,如果潜艇结束他们为期两个月的海上部署没有头发,牙齿或白色细胞。

目前没有女性在任何美国核潜艇。这样做的原因是双重的:没有任何隐私,重新配置潜艇来促进两性的同居将花费大量的金钱和夺走其他潜艇的空间功能。

继续阅读了解核海轮的其他用途。

核潜艇的其他用途

研究潜水器在2006年降低到蒙特雷湾。
埃默里克里斯托夫/国家地理/盖蒂图片社

我们已经了解了核潜艇的军事应用。它的一些其他用途是什么?

核潜艇的难以置信的范围使它理想的探索。一个核潜艇在1958年第一次到达北极。这是一个壮举成为可能通过导航冰盖下的潜艇发现杆,然后突破浮出水面的冰。在这之前,探索极地地区是极其困难的。人员和材料必须进行陆路通过严厉的和寒冷的环境。研究站必须建立,维护和补充。

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即使在今天,恶劣的天气条件限制陆路进入该地区在一年中的某些时候(除了低于冰点的温度,“冬季”由大约6个月的不间断的黑暗)。现在,一个研究小组可以在相对舒适旅行并直接出现在中间的冰帽,核潜艇生存本身就是一个独立的单元,因此可以直接支持一个科学团队在一个短期的任务。

核潜艇的无限范围使研究人员的样本和研究公海的不同部分地球的年代的两极,而不是局限于岸边进行研究。使用声纳和其他手段,海洋学家能够调查和海底地图在北极和南极。

虽然海军的自己的研究几乎完全与军事功能,它为未来铺平了道路研究者访问这些偏远地区研究水生生活,寻找药用元素和分析空气和形状的冰盖环境破坏的迹象。

1969年,海军发展NR-1,一个140英尺长的研究由一个潜水冰箱份核反应堆。为了回收沉敌人潜艇从伟大的深度,启用了NR-1 7小团队的研究人员进行研究和取样表面半英里以下。除了补充物资,NR-1可以留在无限期下沉的状态控制在这么深的地方。

北欧海域在一项调查中,NR-1位于26船只的残骸半天。它还被用来定位残骸从喷气式战斗机甚至发现的遗骸的挑战者航天飞机

现代核的血管有能力达到伟大的深度,使科学家能够研究深海生物和热喷口发现沿着海洋的地板上。

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来源

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