潜水艦のシュノーケルマストはどのように機能しますか、潜水艦はシュノーケルまでどのくらいの深さで、波はどのくらいの頻度で洗い流され、これは船体にどのくらいの圧力差を引き起こしますか?


ベストアンサー

海底シュノーケルは、基本的に2つのチューブで構成され、1つはディーゼルエンジンに空気を供給し、もう1つは排気を排出します。初期の例では、シュノーケルはケーシングのくぼみに折りたたまれていました。

これらの多くは、船舶の改造として改造されました。もともとシュノーケルで設計されたものではなく、ほとんどがタイプIXの長距離ボートです。ただし、戦後のタイプXXIおよびタイプXXIIIクラスは、潜望鏡のように司令塔に垂直に格納されるシュノーケルを使用して最初から設計されました。

U-3008の写真からわかるように、拡張シュノーケルは拡張潜望鏡とほぼ同じ高さです。つまり、シュノーケルを使用した潜水艦の最大動作深度は「潜望鏡の深度」であり、約20メートルでした。いくつかの初期のインストールでは、下の変更されたタイプVIIC / 41ボートのこの写真に見られるように、より長いシュノーケルを使用していました。

組み立てられたシュノーケルは潜望鏡よりやや高いです。 (前方ケーシングの凹んだクレードルに注意してください。)典型的な北大西洋の天候では、タイプVIIボートは潜望鏡の深さで過度に転がることがよくありました。より長いシュノーケルは、ブリーザーヘッドをうねりの上に保つのを助けることを目的としていました。ただし、長さが長くなると、シュノーケルが敵にわかりやすくなり、荒海でデバイスが損傷しやすくなります。

理論的には、シュノーケルによって潜水艦が全速力で動作できるようになりますが、実際には使用すると、シュノーケリングUボートの最高速度は約6ノットでした。ドイツの潜水艦の大部分であるタイプVIIおよびタイプIXクラスは、高い水中速度用に設計されていませんでした。付属品、デッキガン、およびさまざまな喫水線上の付属品を備えた広い司令塔は抗力を生み出し、速度の可能性の一部を打ち消しました。さらに、シュノーケルは高速で高速な操縦の下で非常に曲がりやすいことが証明されました。

シュノーケリング用に最初から設計されたタイプXXIクラスの前は、波が発生したときにエンジンを自動的にアイドル状態にする手段はありませんでした。またはうねりにより、シュノーケルの浮力値がバタンと閉まりました。それが起こったとき、エンジンはボートの内側から突然呼吸する空気を飲み込み、内圧が劇的に急降下しました。乗組員はしばしば耳と胃に激しい痛みを経験しました。彼らの目でさえ彼らのソケットから膨らんでいるように見えた。これらの不快な影響は、シュノーケルヘッドがうねりで洗い流されたときにボートの内部雰囲気を汚染することが多い有毒な排気ガスと比較して軽微でした。タイプXXIクラスには、これらの危険を軽減するように設計されたメカニズムがありましたが、それでも、シュノーケルは、設計者が望んでいた戦術上の利点ではありませんでした。連合国のASW船および航空機が使用した戦後のセンチメートルレーダーは、公正な海の状態で動作するシュノーケリングUボートを検出できました。さらに、潜望鏡の深さで潜水艦が上空を飛行していることは明らかです。

かなりの航跡または「羽」に注意してください。この写真は、現代の原子力潜水艦の潜望鏡が原因です。これらの潜望鏡は、目覚めを最小限に抑えるように設計された潜望鏡を使用していました。シュノーケルは潜望鏡よりもはるかにかさばり、それらが作り出す羽は最高のデザインでもはるかに目立ちます。

補遺指摘されています一部の読者は、潜水艦作戦の文脈で深さの意味を理解していないかもしれないと私には思います。一般的に言えば、深さはキール、つまり船体の底から表面まで測定されます。したがって、潜望鏡の深さが20メートルであると言うとき、彼はそれがキールから水面まで20メートルであり、船の最上部から20メートルではないことを意味します。

回答

シュノーケルマストは、潜望鏡のように上下します。つまり、潜水艦は潜望鏡の深さ、つまり潜水艦が水面のすぐ下にある深さになければなりません。マストを上げると、マストの前方部分が吸気口になり、後方部分に排気管が入ります。シュノーケリングは、潜水艦全体の換気配管がシュノーケルに合わせられているため、船全体の演習です。空気は潜水艦の前方部分に入り、換気システムを介してエンジニアリングスペースに引き込まれます。私が仕えた2つの潜水艦は、原子炉区画の後方のエンジニアリングスペースにディーゼル発電機を持っていました。換気システムが適切に配置されていない場合、ディーゼルは潜水艦に真空を引き込みます。私が乗っていた潜水艦は、ディーゼル制御システムによって真空が感知された場合、ディーゼルの緊急停止がありました。換気装置を並べて、ディーゼルを始動します。シュノーケルには、海水がディーゼルに吸い込まれるのを防ぐために閉じる自動バルブが装備されています。ディーゼル排気は、配管を介してシュノーケルマストの排気側に送られます。吸気は排気のすぐ前にあるため、排気の一部を新鮮な空気で引き込まないことはほとんど不可能であり、サブ全体にディーゼル排気の香りが残ります。潜水艦内の大気圧は、海面と同じ圧力に保たれています。波がマストを洗い流してインレットバルブが閉じた場合、ディーゼルオペレーティングシステムが真空の引き込みを検出すると、ディーゼルが自動的にシャットダウンします。デッキの役員は、潜望鏡を使用してマストを監視できます。必要に応じて、潜水艦を浅い深さまで持ち上げて大きな波を避けることができますが、これによりブローチの可能性が高くなります。ブローチとは、潜水艦のいずれかの部分が意図せずに表面を破壊することです。潜水艦は、検出が困難な水中にとどまるため、ステルスです。ブローチは潜水艦を制御するための重大な失敗と見なされます。潜水艦の原子力発電所は非常に信頼性が高く、4年間の潜水艦で、ドリルを除いて原子炉の停止を経験したことはありません。

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