التكنولوجيا والعلوم التطبيقية

التركيب الأساسي لسفينة “الغواصة” وتاريخ تصنيعها

2002 موسوعة الكويت العلمية الجزء الثالث عشر

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الغواصة تاريخ تصنيع الغواصة تركيب الغواصة التكنولوجيا والعلوم التطبيقية

الغواصة سفينة بحرية لها القدرة على الحركة تحت سطح الماء أو فوقه، وهي فريدة في ذلك بين السفن الحربية. وتختلف الغواصة عن السفينة العادية في تصميمها وشكلها الخارجي.

وقد كان للغواصة دور أساسي في الحرب العالمية الأولى (1914 – 1918) عندما استخدمتها ألمانيا لتخريب السفن التجارية المعادية، إذ ينطلق من الغواصة صاروخ ذو دفع ذاتي (طوربيد) من تحت الماء لتحطيم السفن.

كذلك لعبت الغواصات الدور نفسه في الحرب العالمية الثانية (1939 – 1945) حين نشرت ألمانيا غواصاتها في المحيط الأطلنطي للتحكم والسيطرة على حركة السفن، في حين نشرت الولايات المتحدة الأمريكية غواصاتها في المحيط الهادي، ونشرت بريطانيا غواصاتها في البحر المتوسط.

 

ولم يكن تصميم الغواصة في ذلك الوقت يسمح لها بالبقاء تحت سطح الماء لأكثر من ساعات قليلة في المرة الواحدة.

وفي عام 1960 (بعد انتهاء الحروب العالمية) أنشئت الغواصة النووية التي تعمل بالوقود النووي ويمكنها أن تظل تحت الماء شهورا، وأن تطلق الصواريخ النووية بعيدة المدى على أهداف تحت سطح الماء أو فوقه، وكذلك على أهداف فوق سطح الأرض.

وبذلك أصبحت الغواصة النووية – المزودة بالصواريخ المضادة للسفن أو المضادة للغواصات أو العابرة للقارات – إحدى الأسلحة الاستراتيجية. ولحسن الحظ لم تستخدم هذه الأسلحة الفتاكة حتى اليوم.

 

التركيب الأساسي للغواصة:

تتكون الغواصة من غلاف خارجي مصمم بحيث يتحمل الضغط عند وجودها في أعماق المحيط، وكذلك ليسمح لها بالحركة السلسة تحت الماء.

وهذا الغلاف مصنوع من الصلب المزدوج ويحتوي الغلاف الداخلي على أجهزة دفع وتوجيه الغواصة، إضافة إلى أماكن إعاشة البحارة.

 

ويحتوي الغلاف الخارجي على صهاريج الصابورة (أثقال الاتزان) التي تفتح عندما تغوص الغواصة ليدخل ماء البحر في التجويف بين الغلافين.

وعند التسطيح يتخلص من مياه البحر وتستبدل بهواء مضغوط. وتزود الغواصة بأجهزة دفع إلى أسفل، وأجهزة أخرى للدفع إلى الأمام، وكذلك بأجهزة لتحديد زاوية الميل.

 

وعندما تصل الغواصة إلى العمق المطلوب يتحكم في مستوى الماء في الصهاريج الأمامية والخلفية بحيث تظل الغواصة مستقرة.

وتحتاج الغواصة إلى بوصلة مغناطيسية متصلة بمنظار الأفق الذي يتيح رؤية الشاطئ. كذلك يوجد فوق جسم الغواصة جزء على هيئة الزعنفة يستخدم عندما تكون الغواصة فوق سطح الماء، ويحتوي على عدد من الأجهزة منها منظار الأفق وهوائيات المذياع أو الرادار ونظام يسمح بإدخال الهواء النقي إلى الغواصة وهي تحت الماء، وأنابيب تحمل العادم إلى الخارج.

 

مصدر الطاقة:

عندما تكون الغواصة فوق سطح الماء تستمد الطاقة من محرك ديزل. وعندما تغوص يصبح مصدر الطاقة بطاريات كهربائية أو موتورات. ويعاد شحن البطاريات باستخدام محرك الديزل عند التسطيح.

أما الغواصة النووية فتستمد طاقتها من مفاعل نووي مغلف للوقاية من مخلفاته الضارة بالصحة. وينتج عن المفاعل بخار يقوم بتحريك التوربينات لتوليد الكهرباء التي تحتاج إليها بعض الأجهزة المستخدمة في الغواصة مثل أجهزة الإضاءة وأجهزة التحكم في صهاريج الصابورة، وكذلك لتشغيل أنبوب الطوربيد.

وتتميز الغواصة النووية باكتفائها الذاتي، حيث يعمل المفاعل لآلاف الكيلومترات بدون الحاجة إلى وقود.

 

تاريخ تصنيع الغواصات:

بنى المهندس الإنجليزي «كورنيليس ديريبل» أول غواصة في التاريخ – وكانت غير معدنية – عام 1620. وكانت تولد الطاقة فيها بواسطة مجاديف مثبتة في جسم الغواصة.

ويقال إنها كانت تغوص عندما يتاح للمياه دخول الغلاف، وترفع إلى السطح بضخ المياه إلى خارج الغلاف.

وقد تتابع المخترعون بعد ذلك، حتى قام «روبرت فولتون» في عام 1801 ببناء غواصة معدنية للبحرية الفرنسية سماها «نوتيلاس».

ثم قام الأمريكيون في الجنوب في أثناء الحرب الأهلية ببناء مجموعة من الغواصات باسم «ديفيد» لاستخدامها في الحرب.

 

وفي عام 1863 قام المخترع الفرنسي «تشارل برون» باستخدام الطاقة المختزنة في الهواء المضغوط لتحريك الغواصة وكذلك للتخلص من ماء الصهاريج.

وما زالت هذه الطريقة مستخدمة حتى الآن. وبعد ذلك أضاف «روبرت وايتهد» الطوربيد ذا الدفع الذاتي فأصبحت للغواصة قيمة هجومية.

وفي عام 1900 حصلت البحرية الأمريكية على أول غواصة بناها «هولاند» وكانت تستخدم موتورا كهربائيا للدفع تحت الماء ومحركا بالبنزين للدفع فوق سطح الماء، وكذلك لإعادة شحن البطاريات.

 

ولا تختلف غواصات الحربين العالميتين عن هذه الغواصة إلا في استخدامها الديزل بدلا من البنزين لتشغيل المحرك. وتغوص هذه الغواصة بملء صهاريج الصابورة.

وتم تدشين أول غواصة نووية أمريكية «نوتيلاس» في عام 1954 وتحركت في المياه مسافة 170 ألف كيلومتر قبل أن تحتاج لوقود، منها 164 ألف كيلومتر تحت الماء.

وفي 3 أغسطس 1958 أبحرت هذه الغواصة تحت القطب الشمالي. وفي عام 1959 ظهرت الغواصة النووية «ترايتون» التي تستخدم مفاعلين نوويين. وفي العام التالي أبحرت حول العالم تحت الماء في 84 يوما.

 

وفي الأعوام التالية قام الاتحاد السوفييتي (السابق) بتصنيع الغواصات النووية، وكذلك كل من بريطانيا وفرنسا.

وجميع هذه الغواصات لها القدرة على إطلاق الصواريخ النووية عابرة القارات من تحت الماء لتصوب على أي موقع فوق اليابسة. وفي السنوات الأخيرة بدأ التفاوض بين الدول الكبرى للتخلص من هذه الأسلحة الفتاكة.

مجلة العلوم
‫‪كيف تقاوم العدوى باستعادة شباب جهازك المناعي
قلم:    غرايام لاوتون
ترجمة: محمد الرفاعي
اغسل يديك بعنايةٍ لعشرين ثانية، غطّ عطستك بمرفقك، تجنب ملامسة وجهك، ابقَ على مسافة مترٍ عن الآخرين، وكملجأ أخير ٍ، اعزل نفسك بعيداً عن الجميع لمدة أسبوعٍ مع ما تحتاج إليه من أغراض. وإذا أردت أن تتجنب فيروس كورونا المستجد، فكل هذه أفكارٌ جيدةٌ. لكن، في نهاية المطاف، خطُ الدفاع الذي يقف بينك وبين الإصابة بكوفيد 19 Covid-19 هو جهازك المناعي.
نعلم أن الجهاز المناعي يَضْعُفُ عندما نتقدم في ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لقاح أكسفورد آمن ويحفز على الاستجابة المناعية
قلم:    كلير ويلسون، جيسيكا هامزيلو، آدم فوغان، كونارد كويلتي-هاربر، ليلى ليفربول
ترجمة: مي منصور بورسلي
آخر أخبار فيروس كورونا حتى 20 يوليو 2020 الساعة 5 مساء
 
لقاح أكسفورد المرشح للتطعيم ضد الفيروس التاجي يبدو آمنًا ويحفز على الاستجابة المناعية
اللقاح ضد الفيروس التاجي Coronavirus الذي طورته جامعة أكسفورد University of Oxford بالتعاون مع شركة الأدوية آسترازينيكا AstraZeneca آمنٌ وينشط الاستجابة المناعية لدى الأشخاص، ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪دراسات كبيرة تذوي آمال عقار الهيدروكسي كلوروكوين
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر Pulitzer Center.
عبر ضباب مزاعم الاستغلال، والأمل، والمبالغة في الدعاية، والتسييس الذي يكتنف الدواء هيدروكسي كلوروكوين Hydroxychloroquine، دواء لعلاج الملاريا Malaria الذي أعلن عنه كعلاج لمرض كوفيد-19 COVID-19، تبدأ حاليا الصورة العلمية بالتجلي.
الهيدروكسي كلوروكوين الذي أثنى عليه رؤساء كمعجزة شفائية محتملة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪اكتشاف جديد في نظرية الكم قد يحل أكبر ألغازها
قلم: فيليب بال
ترجمة: محمد الرفاعي
في عالم الذرات والجسيمات المتناهي الصغر، لا تبدو الأشياء كأشياءٍ أبدًا، بل تكون على شكل سُحُبٍ من الاحتمالات Clouds of possibilities المبهمة. ويبدو أن الأشياء تكون هنا وهناك وفي كل مكان، ويبدو أنها هذه وتلك في الوقت نفسه – إلى أن تنظر إليها. وحينها يتحول الغموض الكمي فجأةً إلى شيء واضحٍ يمكن وصفه، وهو شيء يمكن أن يُسمى حقيقيًا Real.
هذا ما نعرفه. والمشكلة أن ميكانيكا الكم Quantum mechanics؛ ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪أسلحة للقرن 21
قلم: أندرو ماي
ظلت الأسلحة موجودة منذ آلاف السنين، وكان غرضها الأساسي طوال معظم ذلك الوقت هو قتل الأعداء، أو على الأقل إلحاق إصابات خطيرة بهم. لكن في السنوات الأخيرة تغيّر مجال تركيزها. وإلى جانب القنابل والبنادق التقليدية، هناك جيل جديد بالكامل من الأسلحة التي لا يُقصد بها القتل. وفي كثير من الحالات، لم تصمم للاستخدام على البشر، ولكن ضد التكنولوجيا. وشهد اعتماد الجيوش المتزايد على الحواسيب وغيرها من التقنيات صعود الأدوات الحربية ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪مستقبل تصميم السيارات
قلم: إيلسا هارفي
ما العلاقة بينك وبين سيارتك؟ عندما صُنعت السيارات لأول مرة، كانت تخدم غرضاً واحداً: السفر من النقطة أ إلى ب. وبينما لا يزال هذا هو غرضها الأساسي حتى اليوم، فإن التباين الهائل في التصاميم التي تنتجها شركات السيارات العالمية يوفر مرونة في الأسلوب والوظيفة. وهناك أيضاً أحد جوانب التخصيص في عملية اختيار السيارة. وفي مركز التصميم الأوروبي لشركة فورد يستخدم مصممو السيارات تقنيات جديدة لضمان اتباع أكثر الطرق فعالية. لقد ركزوا ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪الثقب الأسود النجمي «أكبر من أن يوجد»
قلم: ياسمين سابلاكوغلو
على بعد 15,000 سنة ضوئية من الأرض، يوجد ثقب أسود نجمي عملاق يبلغ حجمه ضعف ما ظن الباحثون أنه ممكن في مجرتنا. كتب العلماء في دراسة حديثة أن الثقب الأسود أكبر ب 70 مرة من الشمس. في السابق، اعتقد العلماء أن كتلة الثقب الأسود النجمي الذي يتشكل بسبب انهيار النجوم الضخمة بفعل الجاذبية، لا يمكن أن تتجاوز 30 ضعف كتلة الشمس. وفي بيان صحفي، ذكر جيفنغ ليو Jifeng Liu، نائب المدير العام للمراصد الوطنية الفلكية التابعة ... (قراءة المقال)