Como funciona um mastro de snorkel submarino, a que profundidade o submarino estará para mergulhar, com que frequência as ondas passam e quanta diferença de pressão isso causa no casco?

Melhor resposta

Um snorkel submarino consiste essencialmente em dois tubos, um para fornecer ar aos motores a diesel e o outro para ventilar o escapamento. Nos primeiros exemplos, o snorkel foi dobrado em um recesso no invólucro.

Muitos deles foram adaptados como modificações nos vasos não projetado originalmente com um snorkel, principalmente barcos de longo alcance Tipo IX. No entanto, as classes Tipo XXI e Tipo XXIII do final da guerra foram projetadas desde o início com snorkels que se retraíram verticalmente na torre de comando como um periscópio.

Como se pode ver na foto do U-3008, o snorkel estendido tem aproximadamente a mesma altura que o periscópio estendido. Isso significava que a profundidade máxima de operação do submarino usando o snorkel era “profundidade do periscópio”, cerca de 20 metros. Algumas instalações iniciais usavam um snorkel mais longo, como pode ser visto nesta foto de um barco Tipo VIIC / 41 modificado abaixo.

O snorkel erguido é um pouco mais alto que o periscópio. (Observe o berço rebaixado no revestimento dianteiro.) Em clima típico do Atlântico Norte, os barcos do Tipo VII frequentemente rolavam excessivamente na profundidade do periscópio. O snorkel mais longo foi planejado para ajudar a manter as cabeças de respiro acima das ondas. No entanto, o comprimento maior tornava o snorkel mais óbvio para o inimigo e tornava o dispositivo mais sujeito a danos em mar agitado.

Teoricamente, o snorkel poderia permitir que o submarino operasse a toda velocidade, no entanto, na prática uso, a velocidade máxima de um submarino de mergulho com snorkel era de cerca de 6 nós. A maioria dos submarinos alemães, as classes Tipo VII e Tipo IX, não foram projetadas para alta velocidade subaquática. A ampla torre de comando com seus acessórios, canhões de convés e vários acessórios acima da linha dágua criavam um arrasto que cancelava parte do potencial de velocidade. Além disso, os snorkels mostraram-se muito aptos a dobrar em alta velocidade e manobras rápidas.

Antes da aula do Tipo XXI, que foi projetada desde o início para mergulho com snorkel, não havia meios automáticos para desligar os motores quando uma onda ou a ondulação fez com que os valores de flutuação dos snorkels se fechassem. Quando isso acontecia, os motores engoliam repentinamente o ar respirável de dentro do barco, fazendo com que a pressão interna caísse drasticamente. Os tripulantes muitas vezes sentiam dores intensas nos ouvidos e no estômago. Até seus olhos pareciam saltar das órbitas. Esses efeitos desagradáveis ​​foram menores em comparação com os gases de escape tóxicos que muitas vezes poluíam a atmosfera interna do barco quando a cabeça do snorkel foi inundada por uma onda. A classe Tipo XXI tinha mecanismos projetados para mitigar esses riscos; no entanto, mesmo assim, o snorkel não era exatamente a vantagem tática que seus projetistas esperavam. Radares centimétricos do final da guerra usados ​​por navios e aeronaves ASW aliados podem detectar um submarino de mergulho operando em condições de mar favoráveis. Além disso, um submarino operando na profundidade do periscópio é bastante óbvio para sobrevoar aeronaves.

Observe que a considerável esteira ou “pena” nesta foto é causado pelo periscópio de um submarino movido a energia nuclear moderno. Esses submarinos usavam periscópios projetados para fazer o despertar menos óbvio possível. Snorkels são muito mais volumosos do que periscópios, e a pena que eles criam é muito mais visível mesmo nos melhores designs.

Adendo Foi apontado fora para mim que alguns leitores podem não entender o que significa profundidade no contexto de operações submarinas. De um modo geral, a profundidade é medida a partir da quilha, ou seja, o fundo do casco, até a superfície. Portanto, quando se diz que a profundidade do periscópio é de 20 metros, quer dizer que está a 20 metros da quilha à superfície e não a 20 metros da parte superior da embarcação.

Resposta

O mastro do snorkel é levantado e abaixado como um periscópio. O que significa que o submarino deve estar na profundidade do periscópio, que é uma profundidade onde o submarino está logo abaixo da superfície da água. Quando o mastro é levantado, a parte dianteira do mastro é a entrada de ar com a parte traseira contendo a tubulação de exaustão. O mergulho livre é um exercício para todo o navio devido à tubulação de ventilação em todo o submarino sendo alinhada ao snorkel. O ar entra na parte dianteira do submarino e é atraído para os espaços de engenharia por meio do sistema de ventilação. Os dois submarinos em que servi tinham o gerador a diesel em espaços de engenharia à ré do compartimento do reator. Se o sistema de ventilação não estiver devidamente alinhado, o diesel criará um vácuo no submarino. Os submarinos em que eu estava tinham desligamentos de emergência no diesel se um vácuo fosse detectado pelo sistema de controle do diesel. Com a ventilação alinhada, dá-se a partida no diesel.Os snorkels são equipados com válvulas automáticas que se fecham para evitar que a água do mar seja sugada para os motores diesel. A exaustão do diesel é direcionada por meio de tubulação para o lado da exaustão do mastro do snorkel. Como a entrada fica logo à frente do escapamento, é quase impossível não puxar um pouco do escapamento com o ar fresco, que deixa você com o cheiro de escapamento de diesel por todo o submarino. A pressão atmosférica dentro do submarino é mantida na mesma pressão que seria ao nível do mar. No caso de a válvula de admissão fechar devido a ondas que atingem o mastro, se o sistema operacional a diesel detectar vácuo sendo desenhado, ele desligará automaticamente o diesel. O oficial do convés pode monitorar o mastro usando um periscópio. Se necessário, o submarino pode ser trazido até uma profundidade menor para evitar grandes ondas, mas isso aumenta a chance de um broqueamento. Um broche é quando qualquer parte do submarino quebra a superfície sem querer. Os submarinos são furtivos porque ficam debaixo dágua onde são difíceis de detectar. Um broche é considerado uma falha grave no controle do submarino. A usina nuclear em submarinos é extremamente confiável e em meus 4 anos de serviço secundário, nunca experimentei um desligamento do reator, com exceção de perfurações.

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