Created with Sketch.

Як у підводних човнах підтримують баланс чистого кисню.

09.08.2023, 10:25

Установки регенерації кисню отримали здатність розщеплювати морську воду на атоми водню та кисню.

Починаючи зі сторінок книг Жюля Верна та закінчуючи сучасними атомними підводними човнами, субмарина пройшла тернистий та складний шлях.

Достатньо уявити весь спектр побоювань, які лежали на плечах перших сміливців, які зважилися на підводну подорож під захистом залізного вакууму.

З того часу вибігло по-справжньому багато води, але підводні човни продовжують занурюватися на немислимі глибини як у стратегічних, так і дослідницьких цілях. Повітря на борту підводного човна вироблялося силами новаторських і унікальних пристроїв, починаючи зі шноркелів і закінчуючи механізмів електролізу.

Розлучатися зі звичним земним побутом не так просто, як здається, коли фоліант пригодницького роману лежить на столі біля затишного крісла. Багато фобій прокидаються в нас з плином часу, за певних обмежуючих обставин. Одна з таких напастей - страх замкненого простору, інша - страх задухи. Нав'язливі побоювання формуються, наприклад, під час перебування під водою, хай і під захистом міцного плавального засобу.

Коли ти на землі, то ти майже не думаєш про землю. А коли в морі, доводиться постійно озиратися і думати про море. Думки стають плинними і невпинно здіймаються одна за одною подібно до хвиль. Повітря стає менше, і незрима чаша терезів з ним опускається нижче під потягом обставин. Мимоволі замислишся над тим, звідки він береться. Згадується фотосинтез, рослини, озоновий шар... Але жодна рослина не виживе на борту атомного підводного човна, де панує холодне бліде світло, а то й зовсім зловісна напівтемрява.

Французький фантаст Жюль Верн у романах передбачив появу нового засобу пересування, що дозволяє двоногим безперешкодно пересуватися під водою на будь-які відстані і майже на найстрашніших глибинах.

Вже тоді той факт, що капітан Немо може так довго вільно дихати під водою, а також робити з водоростей деяку подобу сигар, здавався не більш ніж фантастикою.

Праобраз сучасного підводного човна

У звичному нам розумінні підводний човен вийшов у відкрите море завдяки першому пристосованому до нього дизельному мотору.

Повітря ж було необхідним не тільки для екіпажу, але і в тій же мірі для функціонування двигуна. Німецькі конструктори дозволили підводним човнам братися до вивчення та патрулювання прихованої частини моря завдяки спеціальній трубі, через яку всередину активно надходив кисень.

Пристосування охрестили не інакше, як шноркель. З його допомогою була можлива діяльність підводного човна на незначній, але все-таки глибині, що вже здавалося чималим проривом. І все-таки було в цьому щось від простого пронирливого підлітка, який намагається якнайдовше дихати через соломинку поблизу берега.

Все-таки нижче за довжину перископа жодна субмарина через дефіцит основного ресурсу опуститися дозволити собі не могла. До речі, можливо, найвідоміший і відповідний реаліям часу твір про екіпаж підводного човна часів Другої Світової також належить німцю, а саме письменнику Лотару-Гюнтеру Буххайму.

Підводний човен зі шноркелем, що протримався на всіх парах, пережив Другу світову війну і всі інженери світу змогли нарешті звернути до нього пильні погляди. Пероксиди та надпероксиди лужних металів вже у післявоєнні роки вирішили застосовувати для відтворення кисню з вуглекислого газу. Таким чином, відбувався процес компенсації у пропорціях із вродженими процесами членів екіпажу. Так підводні човни простягали завдяки точному співвідношенню цих самих сполук до декількох днів під водою. Це вже був набагато впевненіший крок до технічної досконалості, адже люди здогадалися використати природні ресурси та закономірності.

Сьогодні дизельні та електричні, а також комбіновані щодо джерел енергії підводні машини можуть похвалитися великим запасом стиснутого кисню у форматі балонів.

Поряд з регенераційними установками, що розвивають потенціал хімічних речовин, про які вже йшлося, вони завжди можуть послужити гарною службою під час позапланових змін маршруту або інших екстрених ситуаціях. Зокрема, якщо справа доходила до несправностей цих установок.

Найменше століття тому вперше за тягу на підводних човнах стали відповідальні найпотужніші атомні двигуни. Перетворювальні процеси на величезних машинах стали ще складнішими і разючими. Повітря буквально добувалося з найдоступнішої субстанції, яка була всюди надміру - з усім відомої H20. Установки регенерації кисню отримали дар розщеплювати морську воду на атоми водню та кисню.

Останній надходить всередину корпусу підводного човна, а водень через відсутність значення для складу експедиції спускається назад у природне середовище. Таким чином, сучасні екіпажі без вагань курсують у товщі води місяці безперервно. Можливо, коли ви чи хтось із відпочиваючих мрійливо дивиться на море чи океан, десь за межами його видимості пливе такий підводний човен.

Німецькі дизельні підводні човни часів Другої Світової

Щоб отримати свої 28 або, у крайньому разі, 25 літрів кисню на день, людині у чужорідному середовищі потрібні потужні постачальники найціннішого життєвого ресурсу. Чим глибше і, відповідно, далі від поверхні команда субмарини, тим ближче те, що відбувається всередині до середовища, в якому опиняються люди на космічних шатлах (за винятком невагомості). Реакція електролізу морської води не просто ілюструє важливість хімії на прикладному для цивілізації рівні, а й дозволяє проводити найскладніші та найтриваліші стратегічні операції на атомних підводних човнах.

Реактор атомного підводного човна генерує жахливі заряди енергії, що робить її механізм загалом багато в чому схожим на створення морської безодні, а зовсім не дітищем прогресу. Він охолоджується під тиском товщі океану та його хвиль, і дозволяє переміщатися на швидкостях до 60 кілометрів на годину. Зябра субмарини як і найважливіша її частина у всіх сенсах, і в них і справді дуже багато спільного з пристроєм дихання риби.

Мабуть, така доля людства – черпати ідеї у природи. Десятки тисяч літрів води вбирають великогабаритні установки, де вже відбувається електроліз. Такий метод, як може здатися, здатний завдати непоправної шкоди навколишньому середовищу. Однак не варто забувати, що левова частка океанів, коли справа доходить до глибин, людство взагалі ще не встигло прошерстити. Водна частина планети все ще таїть міріади секретів, а самої води, здається, на світі набагато більше, ніж землі, на честь якої назвали планету.

Безумовно, викиди чистого водню у великих кількостях можуть погано зашкодити мешканцям місцевих екосистем. Але підводні човни рухаються досить швидко, не встигаючи розсіяти велику кількість водню на одному місці. У відношенні із загальною масою води водень міститься у світовому океані у співвідношенні приблизно 10% до загальної маси. Коефіцієнт може значно зрости з часом, але навряд чи це станеться в найближчому майбутньому.

Одним із останніх ривків щодо постачання якісного повітря на борт підводного човна стало масове впровадження анаеробних установок. Такі пристрої експлуатують можливості підводного та надводного ходу. Вони можуть приводити в рух, здавалося б, застарілі підводні човни, які рухаються дизельним паливом. При цьому забезпечуючи життєздатність екіпажу протягом місяця занурення.

Читайте також
Мозковий імплант Neuralink буде вперше протестовано за межами США
Життя
Першу картину, яку намалював людиноподібний робот Ai-Da, продали за $1 млн
Мистецтво
Одним - електрика від Сонця, іншим - алюзії на ілюзії.
Життя
Вітчизняна рушниця «Стріха» допоможе нищити російські дрони
Економіка
Китайська компанія DJI, яка виробляє дрони, подала до суду на Пентагон
Світ
CNN показав роботу підрозділу ГУР, що завдає ударів по росії безпілотниками
Війна