Ảnh minh họa: Sputnik.
Độc giả đặt câu hỏi tại đây Những tàu bình thường chỉ có thể đi trên mặt biển. Nhưng tàu ngầm thì vừa có thể đi trên mặt nước lại vừa có thể lặn sâu xuống biển đi ngầm dưới nước. Vì sao tàu ngầm có thể lặn xuống, nổi lên? Đó là trò ảo thuật của sự thay đổi trọng lực và sức đẩy. Bất kỳ vật thể nào ở trong nước ngoài việc phải chịu đựng lực theo hướng thẳng đứng xuống dưới ra còn chịu lực nâng lên của nước. Lực nâng lên đó chính là sức đẩy. Khi sức đẩy lớn hơn trọng lực, vật thể sẽ nổi lên mặt nước, khi sức đẩy nhỏ hơn trọng lực, vật thể sẽ chìm xuống, khi sức đẩy bằng trọng lực hoặc chênh lệch rất ít thì vật thể sẽ "lơ lửng" ở bất kỳ vị trí nào trong nước. Nếu điều chỉnh độ chênh lệch giữa trọng lực và sức đẩy của tàu ngầm thì nó có thể chìm xuống, nổi lên. Nhưng thân tàu ngầm là cố định không thay đổi, nên sức đẩy mà nó chịu trọng nước là không thay đổi. Vì vậy muốn điều chỉnh độ chênh lệch này chỉ có thể tiến hành bằng cách thay đổi trọng lượng bản thân tàu. Tại sao tàu ngầm có thể lặn xuống và nổi lên? Lịch sử phát triển kính thiên văn dụng cụ quang học của ngành vật lý thiên văn Tàu ngầm một loại phương tiện tối tân giúp con người có thể lặn sâu dưới biển khám phá đại dương cũng như các hoạt động quân sự nhắm đến các mục đích khác nhau trên biển. Tại sao tàu ngầm có thể lặn xuống và nổi lên? Khi bạn ném một hòn đá xuống nước chắc chắn nó sẽ chìm xuống, với trọng lượng lên tới cả nghìn tấn vậy tại sao tầu ngầm không chìm nhanh như ném 1 cục sắt 1kg xuống nước. Bí mật của tầu ngầm nằm ở cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của nó. Tàu ngầm hoạt động dựa trên nguyên lý lực đẩy Ác-si-mét và định luật Pascal về áp suất của chất lỏng. Về cơ bản khi một vật “chui” vào trong lòng chất lỏng không phải nó cứ chìm mãi mà nó chỉ chìm đến khi lực đẩy Ác-si-mét cân bằng với trọng lực tác dụng lên vật đó, vật sẽ nổi nếu lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn trọng lực và ngược lại => muốn lặn (chìm) xuống sâu hơi thì tàu ngầm phải có khả năng thay đổi trọng lượng của nó và điều chỉnh được độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét. Khi nổi lên, hoặc lặn xuống ngoài việc điều chỉnh hướng của động cơ đẩy trên tàu ngầm, người ta còn phải thay đổi trọng lượng của tầu ngầm, để làm được điều này tàu ngầm thường được chế tạo bởi 2 lớp vỏ. Giữa hai lớp vỏ là một khoang trống như hình minh họa Giữa hai lớp vỏ là một khoang trống gọi là ballast tank Trước khi hạ thủy các khoang Ballast tank này đầy không khí, để lặn xuống lớp vỏ ngoài cùng có một van đóng mở để nước có thể tràn vào làm tăng trọng lượng của tàu. Khi tàu ngầm lặn xuống khoang ballast tank được bơm đầy nước Van ở vỏ tàu mở để nước tràn vào đồng thời “Vent” sẽ được mở để không khí trong khoang ballast tank dồn vào một khoang đựng không khí khác (Air tank). Lúc này động cơ và cánh tàu ngầm sẽ làm việc của nó là điều chỉnh hướng để tàu ngầm có thể lặn sâu vào trong lòng đại dương. Khi tàu muốn nổi lên, động cơ đẩy tàu hướng lên mặt nước đồng thời không khí từ khoang Air tank sẽ được bơm ra khoang Ballast tank đẩy nước ra ngoài để làm giảm trọng lượng của tàu giúp tàu nổi lên. Tàu ngầm Kilo 636 đầu tiên về Việt Nam khối lượng 2,300-2,350 tấn khi nổi 3,000-4,000 tấn khi lặn. Kilo được trang bị 6 ống phóng ngư lôi 533mm, có thể phóng được cả tên lửa và/hoặc rải mìn. Tàu có thể mang theo 18 ngư lôi hoặc 24 quả thủy lôi. Có 2 ống phóng lôi được thiết kế để bắn các ngư lôi điều khiển từ xa với độ chính xác cao. Ngoài vấn đề thay đổi trọng lượng trong quá trình lặn càng xuống sâu áp suất nén lên thành tầu càng lớn, áp suất có thể lớn đến mức nén toàn bộ tàu ngầm thành một cục sắt đặc vì vậy chất liệu được làm vỏ tầu ngầm và kết cấu của tầu ngầm cũng phải được chế tạo theo những kiến thức khoa học tiên tiến đây cũng chính là lý do không phải Quốc gia nào cũng có đủ kiến thức và kinh phí để chế tạo tàu ngầm. Cuộc sống trên tàu ngầm: Tàu ngầm E-Class của Anh trong Thế chiến Thứ Nhất Có 3 vấn đề chính cần phải giải quyết để đảm bảo sự sống cho các thuyền viên trên tàu ngầm:
Nguồn nước sạch trên tàu ngầm
Nhiệt độ trên tàu ngầm
Có thể bạn đã biết Vùng biển sâu nhất mà con người có thể tính toán được thuộc về rãnh Rãnh Mariana, còn gọi là vực Mariana hay vũng Mariana, là rãnh đại dương sâu nhất đã biết, và điểm sâu nhất của nó là nơi sâu nhất trong lớp vỏ Trái Đất. Độ sâu tối đa của rãnh này là 10.971 m (35.994 ft) dưới mực nước biển theo phép đo gần đây nhất. Sách Kỷ lục Guinness ngày 19/9/2014 đã công nhận Ahmed Gamal Gabr Một công dân Ai Cập có chuyến lặn sâu nhất thế giới, sau khi người đàn ông này kết thúc hành trình dưới đại dương ở độ sâu 332,35m trong 12 phút.
 Những tàu bình thường chỉ có thể đi trên mặt biển. Nhưng tàu ngầm thì vừa có thể đi trên mặt nước lại vừa có thể lặn sâu xuống biển đi ngầm dưới nước. Vì sao tàu ngầm có thể lặn xuống và nổi lên? Đó là trò ảo thuật của sự thay đổi trọng lực và sức đẩy. Bất kì vật thể nào ở trong nước ngoài việc phải chịu đựng lực theo hướng thẳng đứng xuống dưới ra còn chịu lực nâng lên của nước. Lực nâng lên đó chính là sức đẩy. Khi sức đẩy lớn hơn trọng lực, vật thể sẽ nổi lên mặt nước, khi sức đẩy nhỏ hơn trọng lực, vật thể sẽ chìm xuống, khi sức đẩy bằng trọng lực hoặc chênh lệch rất ít thì vật thể sẽ “lơ lửng” ở bất kỳ vị trí nào trong nước. Nếu điều chỉnh độ chênh lệch giữa trọng lực và sức đẩy của tàu ngầm thì nó có thể chìm xuống, nổi lên. Nhưng thân tàu ngầm là cố định không thay đổi, nên sức đẩy mà nó chịu trong nước là không thay đổi. Vì vậy muốn điều chỉnh độ chênh lệch này chỉ có thể tiến hành bằng cách thay đổi trọng lượng bản thân tàu. Các nhà thiết kế tàu ngầm đã thiết kế tàu ngầm thành một thân tàu gồm hai lớp vỏ trong và ngoài. Trong khoảng không giữa vỏ trong và vỏ ngoài chia thành một số khoang nước. Mỗi khoang nước đều lắp van dẫn nước vào và van xả nước ra. Tàu ngầm đang nổi trên mặt nước muốn lặn xuống, thì chỉ cần mở van dẫn nước vào các khoang chứa nước để cho nước biển nhanh chóng chảy đầy vào, lúc đó trọng lượng tàu ngầm đã tăng lên và khi trọng lượng vượt quá sức đẩy thì tàu sẽ chìm. Nếu như tàu ngầm đang lặn dưới nước muốn nổi lên thì chỉ cần dùng van dẫn nước vào rồi dùng không khí nén có áp lực cực lớn phun nước ở trong các khoang chứa nước qua van xả chảy ra ngoài, lúc đó trọng lượng giảm, sức đẩy của tàu ngầm lớn hơn trọng lực nên tàu nổi lên khỏi mặt nước. Nếu tàu ngầm muốn chạy trong khoảng nước ở giữa mặt biển và đáy biển thì có thể cho nước vào một phần khoang chứa nước hoặc xả một phần nước ở khoang chứa nước ra nhằm điều tiết trọng lượng tàu ngầm, khiến cho trọng lượng bằng hoặc lớn hơn sức đẩy một ít, lúc đó tàu ngầm có thể đi trong khu vực nước có độ sâu nông khác nhau. Đó là trò ảo thuật của sự thay đổi trọng lực và sức đẩy. Bất kỳ vật thể nào ở trong nước, ngoài việc phải chịu đựng lực theo hướng thẳng đứng xuống dưới ra còn chịu đựng lực nâng lên của nước. Lực nâng lên đó chính là sức đẩy. Khi sức đẩy lớn hơn trọng lực, vật thể sẽ nổi lên mặt nước, khi sức đẩy nhỏ hơn trọng lực, vật thể sẽ chìm xuống, khi sức đẩy bằng trọng lực hoặc chênh lệch rất ít thì vật thể sẽ "lơ lửng" ở bất kỳ vị trí nào trong nước. Nếu điều chỉnh độ chênh lệch giữa trọng lực và sức đẩy của tàu ngầm thì nó có thể chìm xuống, nổi lên. Nhưng thân tàu ngầm là cố định không thay đổi, nên sức đẩy mà nó chịu trong nước là không thay đổi. Vì vậy, muốn điều chỉnh độ chênh lệch này chỉ có thể tiến hành bằng cách thay đổi trọng lượng bản thân tàu. Các nhà thiết kế tàu ngầm đã thiết kế tàu ngầm thành một thân tàu gồm hai lớp vỏ trong và ngoài. Trong khoảng không giữa vỏ trong và vỏ ngoài chia thành một số khoang nước. Mỗi khoang nước đều lắp van dẫn nước vào và van xả nước ra. Tàu ngầm đang nổi trên mặt nước muốn lặn xuống, thì chỉ cần mở van dẫn nước vào các khoang chứa nước để cho nước biển nhanh chóng chảy đầy vào, lúc đó trọng lượng tàu ngầm tăng lên và khi trọng lượng vượt quá sức đẩy thì tàu sẽ chìm. Nếu như tàu ngầm đang lặn dưới nước muốn nổi lên thì chỉ cần dùng van dẫn nước vào rồi dùng không khí nén có áp lực cực lớn phun nước ở trong các khoang chứa nước qua van xả chảy ra ngoài. Lúc đó trọng lượng giảm, sức đẩy của tàu ngầm lớn hơn trọng lực nên tàu nổi lên khỏi mặt nước. Nếu tàu ngầm muốn chạy trong khoảng nước ở giữa mặt biển và đáy biển thì có thể cho nước vào một phần khoang chứa nước. Hoặc tàu ngầm xả một phần nước ở khoang chứa nước ra nhằm điều tiết trọng lượng tàu ngầm bằng hoặc lớn hơn sức đẩy một ít. Lúc đó, tàu ngầm có thể đi trong khu vực nước có độ sâu, nông khác nhau. Nguồn sưu tầm: Cuốn "10 vạn câu hỏi vì sao? – Bí ẩn quanh ta", trang 83-84 , NXB Hồng Đức. Tiêu đề bài viết đã được tòa soạn đặt lại. |
