غواصة

الغواصة الحربية يوإس إس فيرجينيا التابعة للبحرية الأمريكية.

غواصتان سياحيتان مرسوتان في الغردقة

الغَوَّاصَة (الجمع: غَوَّاصَات) هي سفينة متخصصة يمكنها حتى تغوص تحت سطح الماء، وكذلك حتى تطفووبإمكانها التنقل تحت سطح الماء، تم استعمالها لأول مرة على نطاق واسع أثناء الحرب العالمية الأولى لأغراض عسكرية، وتستخدم بشكل واسع في سلاح البحرية للدول العظمى كروسيا والولايات المتحدة وفرنسا والمملكة المتحدة. الغواصات غير الحربية تستعمل عادة لأغراض البحث الفهمي. تم لاحقا استعمال الغواصات لتحميل الأسلحة النووية. هناك غواصات تستعمل لأغراض سياحية وحسب إحصاءات 1996 كان هناك أكثر من 50 غواصة خاصة تستعمل لأغراض سياحية بحتة. مؤخرا تم تصنيع جيل حديث من الغواصات ذات التحكم الآلي البعيد والتي لا بحاجة إلى بحارين لقيادتها ويستعمل هذا النوع المتطور من الغواصات للبحث في المياه العميقة جدا للبحث عن النفط أوعندماقد يكون العمق مصدر خطر على سلامة البحارة وقد تم استعمال الغواص الآلي في العثور على حطام السفينة المشهورة تيتانيك.

نبذه تاريخيه

يعتقد أنّ أول غواصة صُممت في عام 1620 على يد الهولندى فون دريبل حيث صمم غواصة صغيرة لها 12 مجدافا غاصت في نهر التايمز على عمق 3.5 - 4.5 متر وسارت 15 ساعة.

في عام 1776 قام الأمريكي دافيد بوشنيل ببناء غواصة صغيرة مصنوعة من البلوط بيضاوية الشكل لها ذراع تقوم بتشغيل محرك لولبي وأسماها السلحفاة استخدمت في أثناء الحرب الأهلية الأمريكية.

والمسلمون هم أول من أطلق توربيد من غواصة تحت الماء في الغواصة العثمانية عبد الحميد هي أول غواصة في العالم تطلق طوربيد مباشرة من تحت سطح الماء، وكان اسمها أولاً "تحت البحر" وأدخلت ضمن أسطولها الحربي، وكانت هذه أول مرة يستخدم فيها العثمانيون الغواصة.

تم تصنيعها عام 1711 م في عهد السلطان أحمد الثالث، وقد أشرف على صناعتها كبير مهندسي مصنع السفن العثماني "إبراهيم أفندي".

أما الغواصة الحديثة فقد ظهرت عندما أمكن من تجهييز القوارب بمحرك كهربائي صممه الأمريكي جون فيليب هولند وبإضافة الجهاز الذي صممه السويدي ثورستين نوردنفلت إلى جهاز هولند وهويعمل على قذف الطوربيد داخل السفينة أصبحت الغواصة سلاحا مؤثرا وقد سميت هذه الغواصة هولند وقد أنزلت في ميناء إليزبيث بولاية نيوجيرسي. عام 1897 وسارت فوق الماء بآلة تعمل بالجازولين وعندما تغوص تعمل بمحركات كهربائية تغذيها بطاريات في مجاميع وقد تم استبدالها لاحقا بآلة الديزل بسبب قابلية الجازولين للاشتعال.

خلال الحرب العالمية الأولى تمكن الألمان بصنع غواصات تُدعى قوارب بوالتي كان طول الواحد منها 87.3 متر وعرضهاثمانية أمتار.

في عام 1929 تم بناء الغواصة الفرنسية سوركوف كان طولها 120 مترا وعرضها 9.8 أمتار وكان يوجد في مقدمة الغواصة مدفعان عيار 203 مم.

وقد اخترع الألمان جهازا يعهد باسم شنوركل يسمح بإدخال الهواء إلى الغواصة أثناء وجودها تحت سطح الماء وقد أدى ذلك إلى زيادة سرعة الغواصة زيادة كبيرة.

مع مرور الوقت أصبحت الغواصات تعمل بالطاقة النووية حيث تم عام 1954 ظهور الغواصة نوتيلوس وقد بلغ حجمها 103.3 متر طولا و8.6 أمتار عرضا وتستطيع الغوص لعمق 229.3 متر. عام 1958 كانت الغواصة نوتيلوس أول غواصة تصل إلى القطب الشمالي وقد تم من خلالها اكتشاف ممر بحري شمالي غربي.

فكرة عمل الغواصة وتطوّرها

فكرة عمل الغواصات الحديثة تعتمد على قانون أرخميدس للطفو. فالغواصات الحديثة تحتوي على حاويات يتم من خلالها التحكم في كثافة الغواصة ومن ثم التحكم في عمقها في الماء. تختلف أشكال الحاويات من غواصة لأخرى.

1620 تعتبر أول معلومة تاريخية حول فكرة خلق الغواصة......صنعها الهولندي كورنيليوس جاكوبسون
1776 الأمريكي دافيد بوشنيل يقوم بصنع غواصة تُدعى turtle تتسع لشخص واحد وتعتمد في حركتها على الميكانيكية اليدوية........غاصت تحت الماء بواسطة ملئ هيكلها بالماء.
1800 الأمريكي روبرت فولتون يعرض الغواصة Nautilus والتي قام بصنعها بهدف تدمير السفن الحربية بغرس لغم متفجر على الهيكل السفلي لتلك السفن.......تتسع لشخصين فقط.......تستطيع البقاء تحت الماء خمس ساعات.
1862 اختبار نوع حديث من الغواصات من قبل البحرية الفيدرالية الأمريكية يسمى alligator للحركة في الأنهار إلا حتى حجمها الكبير منعها من العمل في مياه الأنهار الضحلة.
1862 تجربة أخرى فاشلة للبحرية الفيدرالية الأمريكية مع غواصة Intellegent whale والتي كان من المُفترض حتى تعمل بالاعتماد على حركة أذرع الأشخاص العاملين بها.
1881 البولندي ستيفن دريزويكي يقوم ببناء أول غواصة لأمر الحكومة الروسية.....فقد نجح البولندي وكان التصميم ناجحا جدا.
1896 المصمم الإيرلندي جون هولاند يقوم بصنع الغواصة plunger التي تحتوي على ثلاثة محركات بخارية إلا حتى ازدياد درجة الحرارة بسبب تلك المحركات جعل العمل والحياة في الغواصة غاية في الصعوبة.
اليوم يستمر تطوير الغواصات بشكل خاص للخدمة في جيوش بعض الدول...إلا حتى الاستخدام الفهمي للغواصات الصغيرة بدأ في الظهور مجددا.

الغوص تحت الماء والصعود إلى السطح

عندما يُراد إنزال الغواصة تحت سطح الماء يتم فتح الصمامات العلوية والسفلية للحاوية في الغواصة كي يحل الماء محل الهواء فيزداد متوسط كثافة جسم الغواصة لتهبط إلى عمق معين تحت سطح الماء.

أما عند حملها إلى السطح فيتم ذلك بفتح الصمامات السفلية للغواصة وضخ هواء مضغوط من الأعلى ليتم تفريغ الغواصة من الماء فيقل متوسط كثافة الجسم فترتفع إلى السطح.

أما عند التحكم في عمق الغواصة وإنزالها إلى القاع أوصعودها فيتم ذلك عن طريق الزلاقات الجانبية الموجودة في مقدمة ومؤخرة وبرج الغواصة.

وعند التحكم في اتجاهها يمينا أويسارا، فيتم ذلك عن طريق الزلاقات "الزعانف" الموجودة في مؤخرة الغواصة من خلال التصميمات للزعانف الرأسيه والجانبية الموجودة في مؤخرة الغواصة.

التقـنية

شكل يبين توزيع الخزانات في الغواصة.

جميع السفن وكذلك الغواصات لها دفع مائي أعلى من وزنها. أوبمعنى آخر أنها تزن أقل من وزن الماء الذي تزيحه إذا ما انغمست كلها في الماء. ولكي تغطس الغواصة تحت الماء فلا بد من العمل على زيادة وزنها. وتوجد في الغواصة خزانات يمكن ملئها بالماء فتهبط أويُفرغ الماء منها بالهواء المضغوط فتصعد على سطح الماء.

وعادة ما تستخدم الغواصة الخزانين الأمامي والخلفي للغطس أوالصعود فوق سطح الماء بملئ ذلك الخزانين بالماء أوملئهما بالهواء. (إشارة: وهذا ما تعمله الأسماك حيث توجد لديهم حوصلة هوائية في البطن تملأ بالماء وتفرغ). وأثناء انتنطق الغواصة تحت الماء تكون الخزانات ممتلئة بالماء. وهناك نوع من الغواصات تحتوي على تلك الخزانات موازية لجسم الغواصة تحت الجدار الخارجي يميناً ويساراً. أما بالنسبة إلى ضبط العمق بدقة فتستخدم لهذا الغرض خزانات أصغر، وهذه توجد عادة بالقرب من مركز ثقل الغواصة، أوتكون خارجية ومعزولة بطول جسم الغواصة وذلك لتفادي الانقلاب.

ويتراوح ضغط الماء على جدران الغواصة بين أربعة ميجا باسكال (40 ضغط جوي) للغواصة المصنوعة من الحديد الصلب، وعشرة ميجا باسكال (100 ضغط جوي) للغواصة الروسية نوع K-278 Komsomolet وجدرانها مصنوعة من سبيكة من الحديد الصلب المحتوي على التيتانيوم. وبينما يتغير الضغط الخارجي الواقع على جدران الغواصة بالصعود والنزول في الماء، يبقى ضغط الهواء داخلها لا يتغير.

الفرق بين الغواصة والغاطسة

الغواصة تعتبر مركبة مستقلة بذاتها تماما وقادرة على تجديد الطاقة والهواء اللازم للتنفس فيها، بينما الغاطسة غالباً تكون مدعومة بسفينة عائمة أومنصة تشغيل أوفريق يديرها من على اليابسة أوفي بعض الأحيان تكون جزء من غواصة أكبر تديرها. في العموم فإن العامة من الناس قد يستخدمون حدثة غواصة لوصف مركبة هي بالتعريف التقني ليست سوى غاطسة.

مراجع

^ Richard O'Kane (1987). Wahoo. Presidio Press. صفحة 12.
^ Pike, John. "Submarine History – The New Navy". globalsecurity.org. مؤرشف من الأصل في 07 يوليو2017. اطلع عليه بتاريخ 18 أبريل 2010.
^ Bavarian State Library From p. 43: "Ne autem Lector nostra dicta videatur refutare, arbitratus ea, quae miracula putat, naturae limites excedere, unica demonstratione elucidabo, quomodo scilicet quis in fundum alicuius aquae aut fluvij, sicco corpore intrare possit, quod me vidisse in celebri Oppido & Regno Tolleti affirmavi, coram piae memoriae Carolo Quinto Imperatore, & infinitis aliis spectatoribus." (Nevertheless, reader, our statement is seen to refute something witnessed, which one considers a wonder, exceeding the limits of nature; I will elucidate a unique demonstration, namely, how one can penetrate to the bottom of any water or river while remaining dry, which, I assert, I saw in the celebrated city and kingdom of Toledo in the presence of Emperor Charles V of blessed memory and a multitude of other spectators.) From p. 44: "Nunc venio ad experientiam praedictam, Tolleti demonstratam a duobus Graecis, qui Cacabo magnae amplitudinis accepto, orificio inverso, funibus in aere pendente, tabem & asseres in medio concavi Cacabi affigunt, … " (Now I come to the experiment mentioned above: in Toledo, it was shown by two Greeks, who, I understand, attached to a cauldron (cacabus) of great size — [which had its] opening inverted [and which was] held in the air by ropes — a beam and poles inside of the hollow cauldron … [The beam and poles formed seats for the divers.]) The German Jesuit scientist غاسبار شوت (1608–1666) quoted Taisnier's account and mentioned that Taisnier had witnessed the demonstration in 1538. Gaspar Schott, Technica Curiosa, sive Mirabilia Artis, Libris XII. … [Curious works of skill, or marvelous works of craftsmanship, in 12 books … ] (Nuremberg (Norimberga), (Germany): Johannes Andreas Endter & Wolfgang Endter, 1664), Liber VI: Mirabilium Mechanicorum (Book 6: Wonders of mechanics), p. 393. From p. 393: " … quod nihilominus Anno 1538 in Hispaniae oppido Toleto &c. coram piae memoriae Carolo V. Imperatore, cum decem propemodum millibus hominum experientia vidi." ( … that nevertheless I saw the experiment in the year 1538 in Spain in the city of Toledo, etc., in the presence of Emperor Charles V of blessed memory, with almost ten thousand people.) نسخة محفوظة 07 نوفمبر 2017 على مسقط واي باك مشين.
^ The Canadian Encyclopedia. 2011.