Dwa słoiki[34]
W bardzo dużym przybliżeniu okręt podwodny swoją budową przypomina mały słoik
umieszczony w dużym. Mały słoik jest szczelnym, mocnym stalowym walcem,
zawierającym wszystkie ważne urządzenia okrętu i oczywiście jego
załoge. Fachowe okreslenie to kadłub sztywny lub żywy, gdyż wystawiony jest na
ogromne ciśnienie wody panujące na dużych głębokościach, które musi wytrzymać. Ponieważ walec
nie jest kształtem charakteryzującym się doskonałą pływalnością, to jest on obudowany drugim kadłubem o opływowych kształtach.
Charakteryzuje się on znacznie mniej wytrzymałą konstrukcję, gdyż nie podlega ciśnieniu wody, a
określany jest mianem kadłuba lekkiego.
Z pewnością nasuwa się pytanie, jak to jest możliwe, że zanurza się cały okręt,
a ciśnienie wody działa tylko na kadłub mocny. Dzieje się tak dlatego, że kadlub lekki
jest otwarty i woda ciśnie na niego z obu stron - od wewnątrz i od zewnątrz,
a więc działające siły się znoszą. Jest to związane z samą zasadą zanurzania
się okrętu. Aby okręt (każdy) utrzymywał się, to siła wyporu musi równoważyć
jego ciężar. W przeciwnym wypadku np.gdy ciężar okrętu jest większy niż wypór, to okręt tonie.
W celu zanurzenia okrętu podwodnego wystarczy więc tylko zwiększyć ciężar lub zmniejszyć
wypór. Zwiększenie ciężaru jest kłopotliwe, bo skąd wziąć dodatkowe obciążenie.
Znacznie prostrze jest zmniejszenie wyporu. W tym celu wystarczy zrobić dziury
w kadłubie lekkim, aby woda mogła swobodnie dostać się do jego wnętrza. Wypór
samego kadłuba sztywnego jest znacznie mniejszy i okręt się zanurza.
Jest jeszcze problem przechodzenia z jednego do drugiego stanu.
Droga "w dół" jest prosta: górne otwory w kadłubie lekkim zamykamy
pokrywami. Gdy te odwietrzniki są zamknięte, to do przestrzeni między kadłubem
sztywnym, a lekkim (a dokładnie do tej części zwanej zbiornikami balastowymi)dostanie
sie tylko trochę wody - tyle, ile zmieści się po niewielkim sprężeniu znajdującego
się tam powietrza. Po otwarciu odwietrzników, woda wypycha powietrze
ze zbiorników balastowych i okręt się zanurza.
Większym problemem jest powrót na powierzchnię. Aby to było możliwe okręt podwodny
jest wyposażony w zbiorniki ze sprężonym powietrzem. Najpierw zamyka się odwietrzniki,
a następnie do zbiorników balastowych tłoczy się sprężone powietrze, które
wypycha wodę i okręt się wynurza. Oczywiście jest to możliwe tylko
gdy ciśnienie wody będzie mniejsze niż ciśnienie powietrza w zbiornikach.
Istnieje więc możliwość(teoretycznie), że okręt zanurzy się tak głęboko, że nie
bedzię wstanie o własnych siłach wypłynąć na powierzchnię. Historia nie zna
takiego przypadku ponieważ ciśnienie powietrza jest zawsze większe od
ciśnienia, które może wytrzymać kadłub sztywny. Okręt, który zanurzyłby sie tak głęboko
przypominałby rozdeptaną puszkę po "Coca Coli".
Jeżeli weżmiemy wspomniane na początku dwa słoiki i napełnimy zewnętrzny wodą
to cały zestaw po prostu zatonie. Co w takim razie zrobić, aby okręt nie zanurzył
się aż do dna, lecz zatrzymał się na wyznaczonej głębokości. Należy dokładnie
wyważyć okręt przez napompowanie i odpompowanie odpowiednio dobranej ilości
wody. Czynność ta jest czasochłonna i precyzjna a nie zawsze czas jest do dyspozycji.
I tu pomocą służą stery głebokości , którymi można regulować zanurzanie i wynurzanie
okrętu oraz jego ustawienie na żądanej głębokości. Niestety działają one tylko
podzas ruchu okrętu.