Perché sono diesel

Jul 17, 2023

Il movimento fa dei rumori. Quando gli oggetti sottomarini vibrano, creano onde di pressione sonora che comprimono e decomprimono alternativamente le molecole d'acqua mentre l'onda sonora viaggia attraverso il mare. Le onde sonore si irradiano in tutte le direzioni lontano dalla sorgente, come increspature sulla superficie di uno stagno.

Durante lo spostamento, l'albero del sottomarino ruota ed emette un rumore alla velocità di rotazione. Si chiama tasso dell'albero. Se una macchina rotante gira a 3.600 giri al minuto, ruota 60 volte al secondo. Poiché nessuna macchina è perfetta, qualsiasi piccolo errore nella macchina in un punto causerà un leggero cambiamento nel rumore prodotto. Ciò genera un tono. Quel tono sarebbe 60 Hz. Se la macchina è montata sullo scafo di una nave o di un sottomarino, lo scafo si comporterà come il cono dell'altoparlante del sistema audio domestico e produrrà un'onda sonora nell'acqua.

Se la macchina è una pompa rotativa, fa rumore per quanto spesso le pale passano per un punto. Ad esempio, se la pompa ha 5 palette, emetterà un tono a 300 Hz.

Tutte le macchine rotanti fanno un rumore simile. Ad esempio, se il motore ha 12 avvolgimenti del rotore, emetterà un tono a 720 Hz.

Questo metodo funziona anche per le eliche di una nave. Se la vite gira a 120 giri/min, la velocità dell'albero sarebbe 2,0 Hz. Se avesse sei lame, il Blade Rate sarebbe 12 Hz. Poiché 12 Hz è un'armonica di 2 Hz, la velocità della lama e la sesta velocità dell'albero si rinforzerebbero a vicenda, rendendo la velocità della lama molto più forte.

Questo elenco può essere ampliato con tutto l'equipaggiamento dei sottomarini che ha parti mobili.

Quest'onda sonora viaggia a lungo (a causa della sua bassa frequenza) e può essere rilevata da qualsiasi idrofono (un microfono nell'acqua).Eliminare questi suoni è il fattore chiave per mantenere la tua risorsa inosservata.

Torniamo alle domande:

Una nave nucleare ha al suo interno un sacco di cose che fanno rumore:

Le pompe del liquido di raffreddamento del Reactor e le turbine di propulsione ad alta velocità, con i relativi riduttori. Le pompe del liquido di raffreddamento dei reattori sui sottomarini nucleari sono alte tre ponti, facendo impallidire di gran lunga qualsiasi altro singolo pezzo di attrezzatura meccanica nell'impianto di ingegneria. Le apparecchiature più grandi solitamente producono più rumore.

La maggior parte dei reattori navali sono PWR (Pressurized Water Reactor), perché erano i più sicuri, in combattimento, rispetto agli altri modelli. In questo sistema, il reattore riscalda il suo refrigerante, che viene utilizzato in un generatore di vapore (simile a una caldaia), per produrre vapore. Il vapore fa girare una turbina, che fa girare la vite, o un generatore elettrico (o alternatore).

Il flusso di vapore, i rumori delle tubazioni e della pompa a turbina sono più forti rispetto al semplice funzionamento di un motore elettrico a batterie in modalità subacquea.

Quindi, unici per le armi nucleari, sono un mucchio di pompe, turbine e riduttori, che una barca diesel in modalità batteria non ha affatto. L'unica cosa che sentirai da una barca a batteria (o da una barca a propulsione indipendente dall'aria (AIP) che utilizza l'attrezzatura AIP.

Inoltre, lo scafo fa rumore anche solo attraversando l’acqua e uno scafo più grande fa anche più rumore: una barca diesel-elettrica più piccola e più lenta fa meno rumore di un sottomarino nucleare più veloce.

I generatori diesel possono causare molto rumore. I diesel elettrici sono silenziosi solo quando funzionano in modalità elettrica.

Infatti, le barche diesel devono sollevare un boccaglio per avere aria fresca per la combustione durante il funzionamento del diesel che ricarica le batterie ed è quindi visibile al mondo.

Non puoi correre in silenzio con i motori diesel in funzione e caricare quelli elettrici, puoi solo correre in silenzio in modalità esclusivamente elettrica, immerso. E poiché le batterie sono scariche, la tua resistenza in immersione è limitata.

I sottomarini diesel elettrici utilizzano la modalità diesel solo quando viaggiano in superficie o fanno snorkeling. Tuttavia, esiste il sottomarino con motore Stirling, che può far funzionare i suoi due sistemi di propulsione totalmente sommersi.

Questi problemi furono affrontati dalla Marina degli Stati Uniti, con tre sottomarini sperimentali, l’USS Tullibee, l’USS Glenard P. Lipscomb e l’USS Narwhal. Tullibee e Lipscomb erano turbine elettriche a vapore. Nessun riduttore. Il Narwhal aveva un reattore a circolazione naturale (non erano necessarie le pompe principali del refrigerante durante le normali operazioni) e un motore principale a connessione diretta a bassa velocità. Nessuna pompa rumorosa a bassa velocità e nessun riduttore. Le classi Ohio e Virginia sono le applicazioni più recenti. Il prossimo SSBN di classe Columbia farà un ulteriore passo avanti, utilizzando la propulsione elettrica a turbina.