Tàu ngầm – thiết bị không còn xa lạ đối với những người am hiểu về chính trị, quân sự,… Được xem là một thiết bị vũ khí tối tân, nên vấn đề chế tạo và vận hành tàu đòi hỏi phải có sự chuẩn bị kỹ lưỡng và theo một quy trình với kỷ luật khắt khe. Bài viết dưới đây sẽ giúp cho người đọc còn mơ hồ hiểu rõ hơn về loại tàu này.
Tàu ngầm là gì?
Tàu ngầm hay còn được gọi là tiềm thủy đỉnh, là một loại tàu đặc biệt được thiết kế để hoạt động dưới nước. Là phương tiện có khả năng hoạt động độc lập trên hai môi trường là trên mặt nước và dưới mặt nước. Tàu có thân hình trụ với phần đầu nhỏ , hai lớp vỏ gồm thân bên trong và thân bên ngoài.
Phần thân phía bên trong của vỏ, hay còn được xem là thân chịu lực giúp các thủy thủ có thể chịu được áp suất lớn khi lặn sâu xuống đại dương và tránh được nhiệt độ lạnh cóng của nước biển khi xuống sâu. Phần Về phần thân bên ngoài thì đơn giản chỉ là lớp vỏ bao bọc phía bên ngoài của tàu.
Lịch sử ra đời và phát triển của tàu ngầm
Tàu ngầm ra đời khá sớm, nhưng đến giai đoạn chiến tranh Thế Giới thứ nhất, thì chiếc tàu mang tên U-Boat của Đức mới cho thấy được giá trị của mình trong thực chiến. Chiếc U – Boat của Đức đã ghi nhiều chiến công khi đánh chìm rất nhiều tàu của phe Hiệp Ước.
Đến giai đoạn chiến tranh Thế giới thứ hai, khi Mỹ đã phát triển thành công công nghệ dò tìm radar và sonar đối với tàu, hải quân Mỹ đã cải tiến những hệ thống và ống thông hơi do người Đức chế tạo làm tăng thời gian lặn của tàu ngầm. Từ đó, chúng trở thành vũ khí không thể thiếu đối với những quốc gia được mệnh danh là cường quốc quân sự.
Tuy nhiên, để có thể trở thành những “thợ săn dưới nước” thì những chiếc tàu phải được chế tạo trong quy trình chặt chẽ. Với những tiêu chuẩn khắt khe nhất, được kiểm định qua nhiều công đoạn để có thể đảm bảo an toàn cho những thủy thủ lái tàu.
Cơ chế hoạt động của tàu ngầm như thế nào?
Chắc hẳn, ai cũng tò mò về cơ chế hoạt động của tàu. Tàu ngầm hoạt động theo cơ chế lặn nổi, tàu nổi hoặc lặn xuống nước phụ thuộc vào các bể dằn nằm giữa thân phía bên trong và phía bên ngoài của nó. Để có thể lặn, tàu phải có lực nổi nhỏ hơn trọng lực của tàu.
Tại thời điểm này, các van trên bể dằn được mở ra giúp nước biển tràn vào đẩy không khí ra làm tàu chìm xuống. Độ lặn sâu của tàu được kiểm soát nhờ vào việc điều chỉnh tỷ lệ nước biển và không khí có trong các bể dằn.
Khi nước biển tràn vào bể dằn có trọng lượng bằng với trọng lượng của tàu thì tàu sẽ ở trạng thái cân bằng, không thể nổi hoặc không thể chìm sâu được nữa. Để giúp tàu nổi lên mặt nước, thì cơ chế hoạt động ngược lại với việc tàu chìm xuống. Thủy thủ sẽ điều khiển cho khí ở trong bể dằn nén lại đẩy nước biển ra khỏi bể và làm lực đẩy Acsimet lớn hơn trọng lượng của tàu.
Vào lúc này, trong bể dằn sẽ chứa chủ yếu là không khí, hai bể dằn cần được bố trí một nửa ở phía trước tàu, một phần ở đuôi tàu giúp việc nâng lên, hạ xuống được thăng bằng. Thủy thủ cần phải liên tục thao tác để giữ trạng thái cân bằng cho tàu, do việc đốt, tiêu thụ nhiên liệu và sử dụng vật tư cũng ảnh hưởng đến trạng thái cân bằng.
Những chức năng tàu ngầm buộc phải có
Ngoài các quy tắc vận hành, tàu ngầm cũng phải đảm bảo những chức năng cơ bản như các yếu tố không khí, nhiệt độ, nước sạch,… để hỗ trợ sinh tồn trong tàu. Một chiếc tàu đảm bảo thì cần phải có hai chức năng quan trọng dưới đây.
Chức năng duy trình chất lượng không khí
Có ba yếu tố phải xảy ra để có thể giữ cho không khí trong một chiếc tàu ngầm, lượng Oxy đã tiêu thụ phải được bổ sung một lượng y chang. Nếu tỷ lệ Oxy trong không khí giảm quá thấp so với mức cho phép thì áp suất sẽ tác động lên người thủy thủ và khiến họ bị khó thở.
Chính vì vậy, khí CO2 cần phải được loại bỏ để có thể giữ được lượng O2 trong không khí cho người thủy thủ. Bởi vì, khi lượng CO2 tăng lên thì lượng O2 giảm xuống, khí Oxy vào trong cơ thể giảm sút khiến cho việc thở của nhiều thủy thủ trở nên khó khăn hơn.
Ngoài ra, độ ẩm của hơi thở cũng cần được loại bỏ, Oxy sẽ được cung cấp hoặc từ bồn áp lực, máy tạo Oxy hay một số dụng cụ đựng Oxy khác sẽ giải phóng khí Oxy bằng phản ứng hóa học. Oxygen sẽ được tạo ra liên tục qua một hệ thống máy tính, giúp bù lại lượng Oxy có trong tàu ngầm hoặc chúng sẽ được cung cấp định kỳ theo ngày.
Đa số, những người thủy thủ sẽ loại bỏ khí CO2 có trong không khí bằng cách sử dụng Soda. Lượng khí CO2 sẽ được giữ lại trong vôi của Soda bởi phản ứng hóa học và sẽ được loại bỏ. Phản ứng tương tự khác cũng có thể được thực hiện với mục đích loại bỏ khí CO2 ra khỏi không khí. Độ ẩm của tàu ngầm được người ta loại bỏ bằng máy hút ẩm, bằng hóa chất.
Cung cấp nước ngọt cho tàu ngầm
Hầu hết, các con tàu đều sở hữu một bộ máy có khả năng chưng cất, biến nước mặn thành nước ngọt. Nhà máy chưng cất làm nóng nước biển để tạo thành hơi nước, loại bỏ cát, muối có trong nước và sau đó làm lạnh hơi nước để có thể thu được nước sạch.
Máy chưng cất nước mặn trên tàu ngầm có thể sản xuất được từ 38.000 – 150.000 lít nước ngọt mỗi ngày. Nước thường được sử dụng để hạ nhiệt thiết bị điện trở, hỗ trợ thủy thủ trong việc ăn, uống, vệ sinh cá nhân khi phải ở trong boong tàu nhiều ngày liên tục.
Tàu ngầm được sử dụng trong những lĩnh vực nào?
Có thể thấy, hiện này tàu ngầm đang dần phổ biến và được nhiều quốc gia biết đến, sử dụng nhiều hơn. Có những quốc gia có lực lượng hải quân thì sẽ sử dụng tàu ngầm với mục đích quân sự.
Ngoài ra, tàu còn được sử dụng với nhiều mục đích khác như vận chuyển hàng hải và nghiên cứu khoa học. Khám phá đại dương, đạt tới độ sâu vượt qua khả năng lặn của con người, bởi vì hiện nay theo khoa học chúng ta chỉ mới khám phá được 5% đại dương.
Những tàu ngầm đang phổ biến hiện nay
Có thể thấy, dưới sự phát triển của công nghệ, tàu ngầm luôn được cải tiến và phát triển. Bằng chứng cho thấy hiện nay có rất nhiều tàu ngầm nổi tiếng mà cả thế giới đều biết đến, cụ thể dưới đây.
Tàu ngầm Sierra của Liên bang Nga
Là một dự án vào cuối những năm 70 của thế kỷ 20 của Liên Xô, Sierra được xếp vào thế hệ tàu ngầm đa năng. Tàu được phát triển chú trọng đến khả năng dò tìm, theo dõi và tiêu diệt tàu đối phương nếu có lệnh. Nhờ vào hợp kim titan cường độ mạnh, độ sâu khi lặn của tàu và từ trường được tối ưu hóa một cách đáng kể.
Cùng với thiết kế thon gọn, nhẹ, hai thân tàu có tổng cộng sau ngăn thông với nhau dưới thân chính. Hệ thống cứu hộ cũng được thiết kế tân tiến, khi các thủy thủ đoàn có thể thoát hiểm cùng một lúc. Ngoài ram hệ thống cung cấp điện chính là một lò phản ứng nước điều áp có công suất lên đến 43.000 mã lực với thiết kế gồm bốn máy tạo hơi nước.
Tàu Sierra còn trang bị tổ hợp vũ khí cho phép nó được khai hỏa tại bất kỳ độ cao nào gồm 40 ngư lôi và tên lửa. Thậm chí, đầu hạt nhân trong tàu cũng được cho phép sử dụng.
Tàu ngầm Yasen của Nga
Không giống như những con tàu khác, Yassen được thiết kế với tên gọi là một thân rưỡi, các bộ phận phía trước và sau tàu đều được thiết kế nhẹ. Trong khi đó, khu vực tháp chỉ huy và cấu trúc thượng tầng của tàu được bảo vệ cực kỳ kỹ càng và chắc chắn.
Ngư lôi của tàu không được đặt ở mũi thuyền, mà được gắn vào hai bên thân của tàu. Phần thân được chế tạo từ thép có từ tính kém, được bao bọc thêm một lớp cao su đặc biệt có tác dụng làm giảm tiếng ồn và phản xạ của sóng âm từ các thiết bị dò tìm, tìm kiếm, định vị.
Ngoài ra, con tàu còn sử dụng được lò phản ứng hạt nhân có khả năng hoạt động không cần sạc lại trong 30 năm tương đương với tuổi thọ của chính con tàu. Chất làm mát thiết bị được đặt trong chính lò phản ứng giúp ngăn ngừa sự phơi nhiễm bức xạ của thủy thủ trong tàu và giảm thiểu khả năng xảy ra các vấn đề nguy hiểm.
Tàu “Sói biển” – Seawolf của Mỹ
Ban đầu, chiếc tàu được phát triển ra nhằm cạnh tranh với tàu ngầm có tên Shchuka – B của các kỹ sư quân sự bên Liên Xô. Chiếc tàu ngầm được phát triển, chế tạo trong suốt 10 năm. Mô hình đầu tiên của chiếc tàu được đóng vào mùa thu của năm 1989 và năm 1995 thì được hạ thủy.
Đây là một trong những chiếc tàu đầu tiên được thiết kế và phát triển dựa hoàn toàn vào công nghệ máy tính. Khi phát triển dự án, đội ngũ kỹ thuật chú ý đến rất nhiều việc làm giảm tối thiểu tiếng ồn khi di chuyển ở tốc độ chậm và căn chỉnh sử dụng những vật liệu cho vấn đề trên.
Ngoài ra, con tàu cũng được trang bị 8 ống phóng ngư lôi với số lượng tên được phóng ra có thể lên tới 50 chiếc cùng lúc. Tên lửa và ngư lôi có khả năng đánh trúng mục tiêu, đối tượng ở dưới nước, trên mặt nước và trên mặt đất kể cả việc đối tượng ở khoảng cách xa đáng kể.
Kết luận
Tàu ngầm hiện đang được xem là vũ khí, là thiết bị để con người có thể khám phá được những điều mới mẻ ở dưới đại dương. Hy vọng, qua bài viết người đọc sẽ hiểu rõ hơn cơ chế hoạt động, biết thêm nhiều về cấu tạo của loại tàu thủy chiến nhất hiện nay.
