Trong bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu, nhưng chỉ 1 tí thôi, về tàu ngầm, đúng hơn là Tàu ngầm chiến đấu và lịch sử của nó. Tại sao chỉ 1 tí nhỉ, tại vì tàu ngầm là lực lượng bí mật thuộc bậc nhất trong các bí mật quân sự các nước. Bạn có thể tham quan tàu sân bay nhưng tàu ngầm thì hãy gác giấc mơ đó lại đi nhen 
Bài viết này cũng mang tính tham khảo và được tổng hợp từ nhiều nguồn khác nhau trên Internet như Wiki, ttvnol...
Lưu ý : Bài này trên tinh thần tham khảo cho những ai chưa biết những điều cơ bản nhất về tàu ngầm chứ không đi sâu. Cụ thể chỉ là cơ chế hoạt động, tìm đường, tấn công và những vấn đề cơ bản như thức ăn, nước uống... mà thôi. Trong bối cảnh căng thẳng quân sự hiện nay, nhiều người nghe nói tới sự mua sắm ào ạt tàu ngầm của các nước mà không biết rõ những điểm mạnh của nó là gì, ta sẽ đi vào tìm hiểu.
I/ Đặt câu hỏi :
1/ Tàu ngầm nổi lên và lặn xuống thế nào? Liên lạc thông tin ra sao?
2/ Làm sao để tàu ngầm biết đường mà di chuyển dưới nước. Có phải sử dụng bản đồ không?
3/ Làm sao tàu ngầm xác định và tấn công đối phương?
....
Trước khi đọc bài viết, chắc nhiều người sẽ có những thắc mắc như trên hoặc tương tự. Nhưng sau đây ta sẽ cùng tìm hiểu để được rõ hơn.
II/ Lịch sử tàu ngầm:
Nhìn những thế hệ tàu ngầm nguyên tử hiện nay, ít người biết được rằng việc chế tạo con tàu ngầm đầu tiên đã gặp phải không ít khó khăn, trở ngại. Cho đến nay, lịch sử ra đời của nó, gắn liền với cuộc vây hãm New York, chỉ vừa mới được được công bố.
Chiếc tàu ngầm chiến đấu đầu tiên trên thế giới ra đời ở Mỹ vào thế kỷ 18, trong thời gian nước này bị quân Anh chiếm đóng. Vào mùa hè năm 1775, Hải quân Anh phong tỏa rất chặt vịnh New York. Mọi hướng ra, vào cảng đều bị các tàu chiến Anh bịt kín. Đã vài lần, người Mỹ tìm cách phá vòng vây. Vào những đêm khuya, tối trời, quân Mỹ bí mật dùng một số tàu và xuồng máy loại nhỏ vượt biển nhưng không thành công. Những tàu, xuồng này hoặc bị bắn chìm hoặc bị quân Anh bắt sống. Việc tiếp tế, thông thương với bên ngoài của cảng New York lúc ấy đã khó khăn lại càng trở nên khó khăn gấp bội. Đúng vào những lúc khó khăn nhất, kỹ sư hàng hải David Busnell - một học viên xuất sắc vừa tốt nghiệp trường Đại học Tổng hợp Ielsk đã nảy ra ý tưởng chế tạo một chiếc tàu đặc biệt. Chiếc tàu này có thể đi ngầm dưới mặt nước, bí mật mang mìn tiếp cập và đánh chìm các tàu chiến to lớn của Hải quân Anh, giải phóng thành phố. Ý tưởng dù sao cũng chỉ là ý tưởng. Thực tế khi bắt tay vào thiết kế và chế tạo mới gặp nhiều vấn đề phức tạp và khó khăn hơn nhiều.
Vào thời gian đó, khi khoa học-kỹ thuật công nghệ chưa phát triển thì việc chế tạo tàu ngầm đã gặp hàng loạt rắc rối lớn. Đầu tiên là phải làm sao chế tạo được các lớp vỏ tàu bằng thép dày, kín, chịu được áp lực cao. Kế đó là con tàu phải lặn xuống, nổi lên và bơi ngầm được dưới mặt nước biển. Rồi phải giải quyết sự cân bằng của con tàu khi vận hành dưới mặt nước, bảo đảm đủ dưỡng khí cho kíp chiến đấu, xác định đúng phương hướng khi di chuyển, phát hiện được mục tiêu, xác định chính xác vị trí và mang mìn gắn vào mục tiêu, hẹn giờ mìn nổ và rút lui bí mật và an toàn trước khi mìn phát nổ.
Công việc chế tạo chiếc tàu ngầm chiến đấu đầu tiên tiến hành rất bí mật và được bảo vệ hết sức nghiêm nghặt tại căn cứ Seibruk, bang Connecticut. Dù gặp phải nhiều khó khăn chồng chất nhưng trong một thời gian ngắn, Busnell và người em trai của mình cũng là một kỹ sư hàng hải đã xuất sắc giải quyết thành công hàng loạt vấn đề kỹ thuật hóc búa.
Đến mùa xuân năm 1776, chiếc tàu ngầm chiến đấu đầu tiên trên thế giới ra đời. Nó có hình …quả trứng. Cao: 2 mét. Đường kính thân rộng: 0,9 mét. Kíp chiến đấu chỉ có đúng …1 người. Nhân viên duy nhất kiêm nhiệm tất cả các nhiệm vụ, chức năng: Thuyền trưởng, lái tàu, hoa tiêu, thợ máy và thủy thủ chiến đấu.
Thế nhưng cũng phải mất thêm vài lần thử nghiệm và hoàn thiện nữa, chiếc tàu ngầm này mới được coi là có thể sử dụng và thực thi nhiệm vụ chiến đấu. Chiếc tầu ngầm được bí mật vận chuyển bằng đường bộ từ bang Connecticut đến New York.
III/ Cơ chế nổi-lặn và liên lạc của tàu ngầm ra sao ?
1/ Ta thường thắc mắc : Những con tàu bình thường chỉ có thể lướt trên mặt biển. Nhưng tàu ngầm thì vừa có thể đi trên mặt nước lại vừa có thể lặn sâu xuống biển đi ngầm dưới nước. Ảo thuật gì ở đây vậy? Trả lời là bí mật nằm trong hai lớp vỏ của nó.
Trích:
Bất kỳ vật thể nào ở trong nước, ngoài việc phải chịu lực tác dụng theo hướng thẳng đứng xuống dưới, còn phải chịu lực nâng lên của nước. Lực nâng đó chính là sức đẩy. Khi sức đẩy lớn hơn trọng lực, vật thể sẽ nổi lên mặt nước, khi sức đẩy nhỏ hơn trọng lực, vật thể sẽ chìm xuống. Khi lực đẩy bằng hoặc chênh lệch rất ít so với trọng lực, vật thể sẽ lơ lửng ở bất kỳ vị trí nào trong nước. Như vậy, nếu điều chỉnh được độ chênh lệch giữa trọng lực và sức đẩy của tàu ngầm, ta có thể điều khiển nó chìm xuống hay nổi lên dễ dàng.
Nhưng thân tàu ngầm là cố định không thay đổi, nên sức đẩy mà nó chịu trong nước là không thay đổi. Vì vậy, muốn điều chỉnh độ chênh lệch này, chỉ có thể thay đổi trọng lượng bản thân tàu ngầm.
Thay đổi cách nào đây ?
Trích:
Thân tàu ngầm được thiết kế gồm hai lớp vỏ trong và ngoài. Trong khoảng không giữa hai lớp vỏ này chia thành một số khoang nước. Mỗi khoang nước đều lắp van dẫn nước vào và van xả nước ra.Tàu ngầm đang nổi trên mặt nước, muốn lặn xuống chỉ cần mở van dẫn nước để nước biển nhanh chóng tràn đầy vào các khoang, lúc đó trọng lượng tàu ngầm sẽ tăng lên. Và khi trọng lượng vượt quá sức đẩy thì tàu sẽ chìm.
Tàu ngầm đang lặn dưới nước, muốn nổi lên thì chỉ cần dùng van dẫn nước vào rồi dùng không khí nén có áp lực cực lớn phun nước ở trong các khoang chứa nước qua van xả chảy ra ngoài, lúc đó trọng lượng giảm, sức đẩy của tàu ngầm lớn hơn trọng lực nên tàu nổi lên khỏi mặt nước.
Nếu tàu ngầm muốn chạy trong khoảng nước giữa mặt biển và đáy biển thì có thể cho nước vào một phần khoang chứa nước hoặc xả một phần nước ở khoang chứa ra nhằm điều tiết trọng lượng tàu ngầm, khiến cho trọng lượng bằng hoặc lớn hơn sức đẩy một chút, lúc đó tàu ngầm có thể đi trong khu vực nước có độ nông sâu khác nhau.
2/ Liên lạc của tàu ngầm như thế nào ?
Tàu ngầm ở dưới nước, thế thì liên lạc và định vị đường đi cách nào ?
Trích:
Các tàu ngầm hạt nhân đều được trang bị một số cột có thể thụt vô và chứa các thiết bị khác nhau bao gồm các kính tiềm vọng quan sát và tấn công cùng với các cột radar và truyền thông. Một số các cột này xuyên qua thân tàu và cung cấp những đôi tai điện tử và mắt cho tàu ngầm đối với thế giới bên ngoài.
Ngoài ra, một anten nổi tháo ra khỏi cuộn từ một điểm phía sau của tháp hình côn để giúp tàu ngầm tiếp cận với các kênh truyền thông tần số thật thấp VLF (Very Low Frequency) và tần số cực kỳ thấp ELF (Extremely Low Frequency). Anten này kéo lê vài ngàn thước phía sau một khi tàu ngầm lặn và di chuyển ổn định.
Trang bị máy vô tuyến bao phủ một quang phổ dải tần số rộng từ siêu tần số UHF (Ultra-High Frequency), tần số cao HF (High Frequency), tần số thật thấp VLF và tần số cực kỳ thấp ELF.
Một phương pháp khác để liên lạc với bên ngoài là sử dụng một phao chứa máy phát một chiều phóng từ tàu ngầm SLOT (Submarine-Launched One-Way Transmitter) từ thiết bị cỡ nòng 76mm dành để phóng tín hiệu ở phía trước. Bước đầu là thu thông điệp như một báo cáo tiếp xúc vào máy thu của phao. Đoạn phao được phóng đi dưới nước và chờ từ 30 phút đến vài giờ và sau đó chuyển đến một kênh đặc biệt qua vệ tinh.
Cơ chế họat động của tàu ngầm
Khi lặn dưới nước, tàu ngầm sử dụng hệ thống thiết bị phát xạ siêu âm gọi là sonar (Sound Navigation And Ranging) cho phép biết khoảng cách và vị trí của một chiếc tàu khác.
Tàu hải dương học cung cấp cho các bản đồ quân sự những cơ sở dữ liệu như thời tiết ven biển, sức gió theo mùa, thủy triều, dòng nước xiết, dòng chảy nước ngọt, độ sâu, các ranh giới thành phần đáy biển, các bãi đá ngầm, độ dốc bãi biển, vị trí xác tàu chìm…
Khi tàu ngầm phóng tên lửa dưới nước, tiếng ồn ào phát ra bởi sự khởi động của tên lửa gây sửng sốt cho đàn cá đang bơi gần tàu và khiến chúng tản mác ngay lập tức.
III/ Không khí - Nước sạch - Nhiệt độ và Năng lượng :
1/ Không khí : Trích:
Thành phần không khí mà chúng ta thở hàng ngày bao gồm:
Nitrogen :78%
Oxygen: 21%
Argon: 0.94%
Carbon dioxide: 0.04%
Ai cũng biết tàu ngầm coi như là một container được đóng kín nên lượng không khí chứa bên trong là rất giới hạn. Có ba điều phải xảy ra trên bất cứ tàu ngầm nào để giữ lượng không khí bên trong nó là thở được đối với thuỷ thủ đoàn
1/ Lượng oxy phảI được bổ sung thừơng xuyên thế vào lượng đã bị tiêu thụ.Nếu tỉ lệ phần trăm của Oxy trong không khí quá thấp thủy thủ sẽ?..nghẹt thở
2/ Carbon dioxide phảI được loạI bỏ khỏI không khí, nếu nồng độ carbon dioxide trong không khí tăng lên nó sẽ trở thành độc tố ( toxin)
3/ Độ ẩm gây ra bởi hơi thở của chúng ta cũng phải được loại bỏ
-Oxy được cung cấp từ những bồn chứa cao áp ( pressurized tanks) , từ máy tạo oxy ( oxygen generator) máy này tạo ra oxy bằng cách điện phân nước, ngoài ra còn được cung cấp từ những hộp chứa nhỏ khác mà phương thức giải phóng oxy của nó là dựa vào các phản ứng hóa học phát nhiệt lượng cao ( nói nhỏ các bạn nghe là cái cách này được áp dụng trên trạm MIR của Nga hồi xưa đó). Lượng Oxy bổ sung này được kiểm soát bằng hệ thống máy tính riêng luôn đo nồng độ oxy bên trong tàu, ngoài ra nó còn được bổ sung từng đợt trong ngày.
-Lượng CO2 bên trong sub được loạI bỏ bằng cách dùng soda lime ( bột vôi soda ....?), chất này là hỗn hợp của Sodium hydroxide và Calcium hydroxide chứa trong một thiết bị tạm gọI là thiết bị lọc khí. CO2 sẽ bị giữ lạI bên trong thiết bị này bởi phản ứng hoá học và do đó nó bị loạI bỏ khỏI không khí trong tàu.
-Ẩm độ được loại bỏ bởi các chất hoá học hay bằng Dehumidifier ( máy loại bỏ độ ẩm ), máy này gíup ngăn chặn sự ngưng tụ hơi nứơc trên các thiết bị và bên trong lớp vỏ tàu.
2/ Nước sạch : Tất nhiên là sử dụng máy lọc, gần giống với tàu sân bay, lượng nước lọc được đủ cho các hoạt động hằng ngày của thuỷ thủ đoàn.
3/ Nhiệt độ : Tàu ngầm bao bọc bởi lớp vỏ kim loại lạnh, tất nhiên cần động cơ điện để giữ nhiệt bên trong. Năng lượng chủ yếu lấy từ lò phản ứng nguyên tử, diesel hay pin ( khẩn cấp ).
4/ Năng lượng sử dụng : Năng lượng điện Diesel, năng lượng lò phản ứng nguyên tử, hay thậm chí năng lượng "xanh" giống như loại tàu mới nhất của Đức vậy. Phổ biến trên thế giới, các quốc gia thường sử dụng tàu ngầm hạt nhân là lược lượng chiến lược chủ chốt nhất cho mình.
Trích nguyên văn 1 đoạn từ ttvnol :
Trích:
Cơ bản mà nói nó chính là một động cơ nhiệt, trong quá trình phân hạch uranium , các nguyên tử được giảI phóng tạo ra năng lượng phần lớn là ở dạng nhiệt.. Trên một nuclear sub, lò phản ứng tạo ra hơi nước quay các turbine, thông qua đó làm cho sub di chuyển được.Từ đầu thập niên 50 đến nay ngườI ta chủ yếu sử dụng lò phãn ứng hạt nhân nước nhẹ, càng ngày càng được thu nhỏ thể tích nhưng công suất và độ tin cậy,an toàn ngày càng tăng.
Lò phản ứng nước nhẹ ( tạm dịch từ Pressurized water reactor) gồm hai hệ thống làm nguộI sơ và thứ cấp.Hệ thống chính có nhiệm vụ tuần hoàn lượng nước sau khi đã được nén gia tăng ápsuất trong lòhơi, khốI lượng nước này được nén.Lượng nuớc đi qua lò phản ứng bị tác động bởI quá quá trình phân hạch hạt nhân sẽ trở nên cực nóng, sau đó nó đi qua máy ngưng hơi (steam generator) tại đây nó sẽ được giải nhiệt nhờ vào hệ thống làm nguộI thứ cấp.Sau cùng lượng nước này lại được đưa qua lò phản ứng để bị đun nóng trở lạI. Nhiệt năng trong máy ngưng hơi cũng được lưu chuyển tuần hòan như vậy bên trong hệ thống thứ cấp.Lượng nước chưa được gia tăng áp suất sẽ bốc thành hơi sau khi gia nhiệt. Hơi nuớc sinh ra sẽ lưu chuyển trong hệ thống thứ hai để đến các turbines làm xoay chân vịt (propeller) và cũng đồng thờI chạy các đông cơ turbin để sản xuất điện. Khi trở nên nguộI hơi nước ngưng tụ lạI thành nước và lạI được bơm lạI vào steam generator.Động cơ turbin hơi đẩy nuclear sub tiến về phía trước.Sức nbóng trong lò phản ứng được điều chỉnh trên bảng diều khiển đạt trong phòng máy.
Tóm tắt một câu thì thế này: nuớc đi qua lò phản ứng-> Hơi nóng -> kéo động cơ Turbine -> Xoaychân vịt -> Sub di chuyển
Sub : Tàu ngầm.
IV/ Phương thức tấn công :
Phóng tên lửa từ tàu ngầm
Trích:
Bây giờ nói tới cơ chế phóng tên lửa đạn đạo của Ballistic Missle Submarinews ( SSBN), các sub hiện đại bây giờ có thể phóng tên lửa đạn đạo ngầm dưới nước ở độ sâu 30 hay thậm chí 50m, thật ra vào tháng 6 năm 1960 thì nuclear sub đã phóng thành công tên lửa đạn đạo . Tên lủa đạn đạo do nuclear subs phóng thường ở độ sâu 30m, nó đòi hỏi phải có những hệ thống phóng đủ mạnh mà còn đòi hỏi phải có hệ thống dẫn đường quán tính với độ chính xác cao
Thiết bị phóng tên lửa gồm chủ yếu là hệ thống ống phóng và hệ thống động lực phóng. Bình thường tên lửa đặt trong ống phóng, khi bắn mới mở nắp đậy ra. Căn cứ vào lệnh điều khiển khởi động hệ thống động lực để phóng tên lửa ra khỏi ống phóng. Tốc độ và hướng đi của Sub ở dưới nước chịu ảnh hưởng bởi nhiều thứ như hướng dòng hải lưu, nhiệt độ bên ...cho nên nếu chỉ dựa vào hệ thống dẫn đường vô tuyến thì sẽ khó mà xác định vị trí con tàu, do đó cần phải có hệ thống dẫn đường quán tính để xác định vị trí của Sub và số liệu dẫn đường ban đầu của hệ thống điều khiển quỹ đạo tên lửa nhằm bảo đảm cho tên lửa bắn trúng mục tiêu.
Khi sub phóng tên lửa ở dưới nước, tên lửa nằm trong ống phóng, ống này có cơ cấu bịt kín bằng nước, nó nằm theo phương thẳng đứng trong khoang tên lửa ở gần giữa tàu ngầm. Nắp đậy của ống phóng chịu một áp suất nước chừng 0,304MPa. Phía dưới nắp đậy, chỗ miệng trên của ống phóng có gắn một lớp màng cách ly làm bằng chất dẻo có tác dụng giữ kín hơi và nước, chịu được một áp suất vừa phải ( Damn, tài liệu giấu kín không cho biết áp suất bao nhiêu). Khi chuẩn bị phóng tên lửa, khí nén cao áp được thổi vào ống phóng, đồng thời nước biển được bơm vào khoảng trống giữa màng ngăn và nắp đậy làm cho áp suất trong ống phóng, phần trên màng ngăn và bên ngoài nắp đậy bằng nhau. Do vậy mà hệ thống thao tác mở nắp trên của ống phóng, màng ngăn phân cách không bị hư hỏng. Khi đó nước biển không thể tràn vào trong ống phóng được và không khí trong ống phóng cũng không bị đẩy ra ngoài. Lúc này người gọi tên lửa trong trạng thái phóng và ở trong điều kiện kỹ thuật hoàn hảo.
Khi phóng tên lửa, trước tiên mở cơ cấu bảo hiểm khai hỏa của hệ thống động lực phóng, sau đó ấn công tắc phóng tên lửa trên bàn diều khiển ( cool , man........) để đốt cháy ống nổ điện, đồng thời điểm hỏa hệ thống động lực phóng làm cháy lượng thuốc cháy trong bộ sinh khí cháy. Khi thuốc cháy sinh ra khí cháy ở nhiệt độ và áp suất cao sẽ đi qua bộ làm lạnh bằng nước tạo nên hỗn hợp khí cháy + hơi nước, đi qua hệ thống ống cong và vào buồng phóng. Giữa tên lửa và ống phóng có lắp thiết bị làm kín bằng khí để cho khí cháy đi vào buồng áp suất phần đáy tên lửa nhằm đẩy tên lửa lên theo đường đạn nhất định, tên lửa xuyên qua màng ngăn giữ kín miện ống phóng......
Sau khi bay ra khỏi ống phóng , tiếp xúc nướ tên lửa vọi lên không , lúc này động cơ tên lữa mới tực cháy và đưa tên lửa theo quỹ đạo định sẳn để bay tới mục tiêu.Đồng thời sau khi tên lửa ra khỏi ống phóng thì nước biển sẽ tràn ngay vào trong ống phóng, trọng lượng nứơc biển đó là lớn hơn trọng lượng quả tên lửa ( Tên lửa Polaris A-1 của Mỹ nặng 12,6 tấn, sau khi phóng lượng nước biển tràn vào có trọng lượng khoảng 13.6 tấn). Vì thế mà ta phải thải bớt nước trong khoang chứa nước tải ra ngoài để điều chỉnh độ cân bằng, ổn định của sub. Lưu ý là các ống phóng và các khoang của Sub được ngăn cách bằng các tấm chắn cho nên khi sub phóng tên lửa thì nước biển không tràn vào tàu được.
Ảnh của nắp ống phóng:
Quan sát bằng kính tiềm vọng:
Trong phòng Sonar:
Tên lửa Harpoon phóng từ tàu ngầm
Tômahawk nè
Còn phóng ngư lôi thì sao ?
Trích:
Khi phòng ngư lôi ( phòng vũ khí thì chính xác hơn) ấn nút khai hoả, một áp lực khí nén khoảng 3000psi sẽ tràn vào phần đuôi ống phóng thông qua một cái van gọi là solenoid valve
.
Hình dung cụ thể thì bây giờ trong ống phóng ngư lôi ở phần đuôi là khí nén, tiếp đến là một piston thủy lực, sau đó mới là quả ngư lôi đang ngập trong nước biển. Dưới áp lực khí nén thì cái piston chỉ có một khuynh hướng là lao về phía trước, hẳn các bạn còn nhớ tới Water- Round-Torpedo Tank, quả ngư lôi nằm trong này có áp lực là nhỏ hơn áp lực khí nén ở phía sau ngăn cách bằng một piston thủy lực, do sự chênh lệch áp suất, quả ngư lôi sẽ bị tống ra khỏi ống phóng và đạt tới 25 knot ( 1 knot = 1.8km/h)nên nhớ là trọng lượng quả ngư lôi khoảng gần 2 tấn ....
Sau khi lao ra khỏi ống phóng thì động cơ của ngư lôi mới bắt đầu kích hoạt, đồng thời các chỉ lệnh điều khiển ngư lôi cũng bắt đầu từ đây, nếu kẻ thù chưa phát hiện ra bạn thì bạn hãy điều chỉnh ngư lôi ở tốc độ vừa phải và định vị mục tiêu bằng passive sonar, còn nếu tình hình căng thẳng hơn tức là kẻ thù đã phát hiện ra bạn rồi và bạn cần phải phản ứng tức thời thì hãy để ngư lôi ở tốc độ tối đa và clock mục tiêu bằng active sonar và......đừng quên cầu Chúa
Cuối cùng là hình ảnh 1 vài tàu ngầm xịn của các nước :
Tầu ngầm của Mỹ : Virginia
Tầu ngầm của Nga : ( Hạt Nhân )
Tầu ngầm của Nga : hạng Kilo ( Điện - Diesel )
Tầu ngầm của Pháp : Scorpène - Andrasta - Sous marin conventionnel
Tầu ngầm Hạt Nhân tấn công của Pháp : Barracuda - Sous marin nucléaire d’attaque (SNA)
Tầu ngầm Hạt Nhân của Pháp : Le Terrible - Sous marin nucléaire Lanceur d'Engins
Tàu ngầm U32 của Đức : kỹ thuật cao - U32 German Submarine
Tầu ngầm HMS Vanguard của Anh - UK Submarine
Tàu ngầm Oyashio SS590 của Nhật Bản - Japanese Submarine Oyashio SS590
Tàu ngầm hạt nhân thế hệ thứ hai loại Jin và Shang của Trung quốc
Tàu ngầm loại Yuan chạy bằng điện-diesel của Trung quốc
Tàu ngầm diesel đa chức năng Type-209/1200 Changbogo của Nam Hàn
-------------------
Buồn ngủ qua nên làm không được hay lắm. Chương trình tới đây kết thúc. Thân ái chào tạm biệt !
Bài viết này cũng mang tính tham khảo và được tổng hợp từ nhiều nguồn khác nhau trên Internet như Wiki, ttvnol...
Lưu ý : Bài này trên tinh thần tham khảo cho những ai chưa biết những điều cơ bản nhất về tàu ngầm chứ không đi sâu. Cụ thể chỉ là cơ chế hoạt động, tìm đường, tấn công và những vấn đề cơ bản như thức ăn, nước uống... mà thôi. Trong bối cảnh căng thẳng quân sự hiện nay, nhiều người nghe nói tới sự mua sắm ào ạt tàu ngầm của các nước mà không biết rõ những điểm mạnh của nó là gì, ta sẽ đi vào tìm hiểu.
I/ Đặt câu hỏi :
1/ Tàu ngầm nổi lên và lặn xuống thế nào? Liên lạc thông tin ra sao?
2/ Làm sao để tàu ngầm biết đường mà di chuyển dưới nước. Có phải sử dụng bản đồ không?
3/ Làm sao tàu ngầm xác định và tấn công đối phương?
....
Trước khi đọc bài viết, chắc nhiều người sẽ có những thắc mắc như trên hoặc tương tự. Nhưng sau đây ta sẽ cùng tìm hiểu để được rõ hơn.
II/ Lịch sử tàu ngầm:
Nhìn những thế hệ tàu ngầm nguyên tử hiện nay, ít người biết được rằng việc chế tạo con tàu ngầm đầu tiên đã gặp phải không ít khó khăn, trở ngại. Cho đến nay, lịch sử ra đời của nó, gắn liền với cuộc vây hãm New York, chỉ vừa mới được được công bố.
Chiếc tàu ngầm chiến đấu đầu tiên trên thế giới ra đời ở Mỹ vào thế kỷ 18, trong thời gian nước này bị quân Anh chiếm đóng. Vào mùa hè năm 1775, Hải quân Anh phong tỏa rất chặt vịnh New York. Mọi hướng ra, vào cảng đều bị các tàu chiến Anh bịt kín. Đã vài lần, người Mỹ tìm cách phá vòng vây. Vào những đêm khuya, tối trời, quân Mỹ bí mật dùng một số tàu và xuồng máy loại nhỏ vượt biển nhưng không thành công. Những tàu, xuồng này hoặc bị bắn chìm hoặc bị quân Anh bắt sống. Việc tiếp tế, thông thương với bên ngoài của cảng New York lúc ấy đã khó khăn lại càng trở nên khó khăn gấp bội. Đúng vào những lúc khó khăn nhất, kỹ sư hàng hải David Busnell - một học viên xuất sắc vừa tốt nghiệp trường Đại học Tổng hợp Ielsk đã nảy ra ý tưởng chế tạo một chiếc tàu đặc biệt. Chiếc tàu này có thể đi ngầm dưới mặt nước, bí mật mang mìn tiếp cập và đánh chìm các tàu chiến to lớn của Hải quân Anh, giải phóng thành phố. Ý tưởng dù sao cũng chỉ là ý tưởng. Thực tế khi bắt tay vào thiết kế và chế tạo mới gặp nhiều vấn đề phức tạp và khó khăn hơn nhiều.
Vào thời gian đó, khi khoa học-kỹ thuật công nghệ chưa phát triển thì việc chế tạo tàu ngầm đã gặp hàng loạt rắc rối lớn. Đầu tiên là phải làm sao chế tạo được các lớp vỏ tàu bằng thép dày, kín, chịu được áp lực cao. Kế đó là con tàu phải lặn xuống, nổi lên và bơi ngầm được dưới mặt nước biển. Rồi phải giải quyết sự cân bằng của con tàu khi vận hành dưới mặt nước, bảo đảm đủ dưỡng khí cho kíp chiến đấu, xác định đúng phương hướng khi di chuyển, phát hiện được mục tiêu, xác định chính xác vị trí và mang mìn gắn vào mục tiêu, hẹn giờ mìn nổ và rút lui bí mật và an toàn trước khi mìn phát nổ.
Công việc chế tạo chiếc tàu ngầm chiến đấu đầu tiên tiến hành rất bí mật và được bảo vệ hết sức nghiêm nghặt tại căn cứ Seibruk, bang Connecticut. Dù gặp phải nhiều khó khăn chồng chất nhưng trong một thời gian ngắn, Busnell và người em trai của mình cũng là một kỹ sư hàng hải đã xuất sắc giải quyết thành công hàng loạt vấn đề kỹ thuật hóc búa.
Đến mùa xuân năm 1776, chiếc tàu ngầm chiến đấu đầu tiên trên thế giới ra đời. Nó có hình …quả trứng. Cao: 2 mét. Đường kính thân rộng: 0,9 mét. Kíp chiến đấu chỉ có đúng …1 người. Nhân viên duy nhất kiêm nhiệm tất cả các nhiệm vụ, chức năng: Thuyền trưởng, lái tàu, hoa tiêu, thợ máy và thủy thủ chiến đấu.
Thế nhưng cũng phải mất thêm vài lần thử nghiệm và hoàn thiện nữa, chiếc tàu ngầm này mới được coi là có thể sử dụng và thực thi nhiệm vụ chiến đấu. Chiếc tầu ngầm được bí mật vận chuyển bằng đường bộ từ bang Connecticut đến New York.
[URL="http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/59/Fultondesign7.jpg/300px-Fultondesign7.jpg"]
[/URL]
Chiếc tàu ngầm do Robert Fulton thiết kế năm 1806.
[/URL]Chiếc tàu ngầm do Robert Fulton thiết kế năm 1806.
III/ Cơ chế nổi-lặn và liên lạc của tàu ngầm ra sao ?
1/ Ta thường thắc mắc : Những con tàu bình thường chỉ có thể lướt trên mặt biển. Nhưng tàu ngầm thì vừa có thể đi trên mặt nước lại vừa có thể lặn sâu xuống biển đi ngầm dưới nước. Ảo thuật gì ở đây vậy? Trả lời là bí mật nằm trong hai lớp vỏ của nó.
Trích:
Bất kỳ vật thể nào ở trong nước, ngoài việc phải chịu lực tác dụng theo hướng thẳng đứng xuống dưới, còn phải chịu lực nâng lên của nước. Lực nâng đó chính là sức đẩy. Khi sức đẩy lớn hơn trọng lực, vật thể sẽ nổi lên mặt nước, khi sức đẩy nhỏ hơn trọng lực, vật thể sẽ chìm xuống. Khi lực đẩy bằng hoặc chênh lệch rất ít so với trọng lực, vật thể sẽ lơ lửng ở bất kỳ vị trí nào trong nước. Như vậy, nếu điều chỉnh được độ chênh lệch giữa trọng lực và sức đẩy của tàu ngầm, ta có thể điều khiển nó chìm xuống hay nổi lên dễ dàng.
Nhưng thân tàu ngầm là cố định không thay đổi, nên sức đẩy mà nó chịu trong nước là không thay đổi. Vì vậy, muốn điều chỉnh độ chênh lệch này, chỉ có thể thay đổi trọng lượng bản thân tàu ngầm.
Thay đổi cách nào đây ?
Trích:
Thân tàu ngầm được thiết kế gồm hai lớp vỏ trong và ngoài. Trong khoảng không giữa hai lớp vỏ này chia thành một số khoang nước. Mỗi khoang nước đều lắp van dẫn nước vào và van xả nước ra.Tàu ngầm đang nổi trên mặt nước, muốn lặn xuống chỉ cần mở van dẫn nước để nước biển nhanh chóng tràn đầy vào các khoang, lúc đó trọng lượng tàu ngầm sẽ tăng lên. Và khi trọng lượng vượt quá sức đẩy thì tàu sẽ chìm.
Tàu ngầm đang lặn dưới nước, muốn nổi lên thì chỉ cần dùng van dẫn nước vào rồi dùng không khí nén có áp lực cực lớn phun nước ở trong các khoang chứa nước qua van xả chảy ra ngoài, lúc đó trọng lượng giảm, sức đẩy của tàu ngầm lớn hơn trọng lực nên tàu nổi lên khỏi mặt nước.
Nếu tàu ngầm muốn chạy trong khoảng nước giữa mặt biển và đáy biển thì có thể cho nước vào một phần khoang chứa nước hoặc xả một phần nước ở khoang chứa ra nhằm điều tiết trọng lượng tàu ngầm, khiến cho trọng lượng bằng hoặc lớn hơn sức đẩy một chút, lúc đó tàu ngầm có thể đi trong khu vực nước có độ nông sâu khác nhau.
2/ Liên lạc của tàu ngầm như thế nào ?
Tàu ngầm ở dưới nước, thế thì liên lạc và định vị đường đi cách nào ?
Trích:
Các tàu ngầm hạt nhân đều được trang bị một số cột có thể thụt vô và chứa các thiết bị khác nhau bao gồm các kính tiềm vọng quan sát và tấn công cùng với các cột radar và truyền thông. Một số các cột này xuyên qua thân tàu và cung cấp những đôi tai điện tử và mắt cho tàu ngầm đối với thế giới bên ngoài.
Ngoài ra, một anten nổi tháo ra khỏi cuộn từ một điểm phía sau của tháp hình côn để giúp tàu ngầm tiếp cận với các kênh truyền thông tần số thật thấp VLF (Very Low Frequency) và tần số cực kỳ thấp ELF (Extremely Low Frequency). Anten này kéo lê vài ngàn thước phía sau một khi tàu ngầm lặn và di chuyển ổn định.
Trang bị máy vô tuyến bao phủ một quang phổ dải tần số rộng từ siêu tần số UHF (Ultra-High Frequency), tần số cao HF (High Frequency), tần số thật thấp VLF và tần số cực kỳ thấp ELF.
Một phương pháp khác để liên lạc với bên ngoài là sử dụng một phao chứa máy phát một chiều phóng từ tàu ngầm SLOT (Submarine-Launched One-Way Transmitter) từ thiết bị cỡ nòng 76mm dành để phóng tín hiệu ở phía trước. Bước đầu là thu thông điệp như một báo cáo tiếp xúc vào máy thu của phao. Đoạn phao được phóng đi dưới nước và chờ từ 30 phút đến vài giờ và sau đó chuyển đến một kênh đặc biệt qua vệ tinh.
Cơ chế họat động của tàu ngầm
Khi lặn dưới nước, tàu ngầm sử dụng hệ thống thiết bị phát xạ siêu âm gọi là sonar (Sound Navigation And Ranging) cho phép biết khoảng cách và vị trí của một chiếc tàu khác.
Tàu hải dương học cung cấp cho các bản đồ quân sự những cơ sở dữ liệu như thời tiết ven biển, sức gió theo mùa, thủy triều, dòng nước xiết, dòng chảy nước ngọt, độ sâu, các ranh giới thành phần đáy biển, các bãi đá ngầm, độ dốc bãi biển, vị trí xác tàu chìm…
Khi tàu ngầm phóng tên lửa dưới nước, tiếng ồn ào phát ra bởi sự khởi động của tên lửa gây sửng sốt cho đàn cá đang bơi gần tàu và khiến chúng tản mác ngay lập tức.
III/ Không khí - Nước sạch - Nhiệt độ và Năng lượng :
1/ Không khí : Trích:
Thành phần không khí mà chúng ta thở hàng ngày bao gồm:
Nitrogen :78%
Oxygen: 21%
Argon: 0.94%
Carbon dioxide: 0.04%
Ai cũng biết tàu ngầm coi như là một container được đóng kín nên lượng không khí chứa bên trong là rất giới hạn. Có ba điều phải xảy ra trên bất cứ tàu ngầm nào để giữ lượng không khí bên trong nó là thở được đối với thuỷ thủ đoàn
1/ Lượng oxy phảI được bổ sung thừơng xuyên thế vào lượng đã bị tiêu thụ.Nếu tỉ lệ phần trăm của Oxy trong không khí quá thấp thủy thủ sẽ?..nghẹt thở
2/ Carbon dioxide phảI được loạI bỏ khỏI không khí, nếu nồng độ carbon dioxide trong không khí tăng lên nó sẽ trở thành độc tố ( toxin)
3/ Độ ẩm gây ra bởi hơi thở của chúng ta cũng phải được loại bỏ
-Oxy được cung cấp từ những bồn chứa cao áp ( pressurized tanks) , từ máy tạo oxy ( oxygen generator) máy này tạo ra oxy bằng cách điện phân nước, ngoài ra còn được cung cấp từ những hộp chứa nhỏ khác mà phương thức giải phóng oxy của nó là dựa vào các phản ứng hóa học phát nhiệt lượng cao ( nói nhỏ các bạn nghe là cái cách này được áp dụng trên trạm MIR của Nga hồi xưa đó). Lượng Oxy bổ sung này được kiểm soát bằng hệ thống máy tính riêng luôn đo nồng độ oxy bên trong tàu, ngoài ra nó còn được bổ sung từng đợt trong ngày.
-Lượng CO2 bên trong sub được loạI bỏ bằng cách dùng soda lime ( bột vôi soda ....?), chất này là hỗn hợp của Sodium hydroxide và Calcium hydroxide chứa trong một thiết bị tạm gọI là thiết bị lọc khí. CO2 sẽ bị giữ lạI bên trong thiết bị này bởi phản ứng hoá học và do đó nó bị loạI bỏ khỏI không khí trong tàu.
-Ẩm độ được loại bỏ bởi các chất hoá học hay bằng Dehumidifier ( máy loại bỏ độ ẩm ), máy này gíup ngăn chặn sự ngưng tụ hơi nứơc trên các thiết bị và bên trong lớp vỏ tàu.
2/ Nước sạch : Tất nhiên là sử dụng máy lọc, gần giống với tàu sân bay, lượng nước lọc được đủ cho các hoạt động hằng ngày của thuỷ thủ đoàn.
3/ Nhiệt độ : Tàu ngầm bao bọc bởi lớp vỏ kim loại lạnh, tất nhiên cần động cơ điện để giữ nhiệt bên trong. Năng lượng chủ yếu lấy từ lò phản ứng nguyên tử, diesel hay pin ( khẩn cấp ).
4/ Năng lượng sử dụng : Năng lượng điện Diesel, năng lượng lò phản ứng nguyên tử, hay thậm chí năng lượng "xanh" giống như loại tàu mới nhất của Đức vậy. Phổ biến trên thế giới, các quốc gia thường sử dụng tàu ngầm hạt nhân là lược lượng chiến lược chủ chốt nhất cho mình.
Trích nguyên văn 1 đoạn từ ttvnol :
Trích:
Cơ bản mà nói nó chính là một động cơ nhiệt, trong quá trình phân hạch uranium , các nguyên tử được giảI phóng tạo ra năng lượng phần lớn là ở dạng nhiệt.. Trên một nuclear sub, lò phản ứng tạo ra hơi nước quay các turbine, thông qua đó làm cho sub di chuyển được.Từ đầu thập niên 50 đến nay ngườI ta chủ yếu sử dụng lò phãn ứng hạt nhân nước nhẹ, càng ngày càng được thu nhỏ thể tích nhưng công suất và độ tin cậy,an toàn ngày càng tăng.
Lò phản ứng nước nhẹ ( tạm dịch từ Pressurized water reactor) gồm hai hệ thống làm nguộI sơ và thứ cấp.Hệ thống chính có nhiệm vụ tuần hoàn lượng nước sau khi đã được nén gia tăng ápsuất trong lòhơi, khốI lượng nước này được nén.Lượng nuớc đi qua lò phản ứng bị tác động bởI quá quá trình phân hạch hạt nhân sẽ trở nên cực nóng, sau đó nó đi qua máy ngưng hơi (steam generator) tại đây nó sẽ được giải nhiệt nhờ vào hệ thống làm nguộI thứ cấp.Sau cùng lượng nước này lại được đưa qua lò phản ứng để bị đun nóng trở lạI. Nhiệt năng trong máy ngưng hơi cũng được lưu chuyển tuần hòan như vậy bên trong hệ thống thứ cấp.Lượng nước chưa được gia tăng áp suất sẽ bốc thành hơi sau khi gia nhiệt. Hơi nuớc sinh ra sẽ lưu chuyển trong hệ thống thứ hai để đến các turbines làm xoay chân vịt (propeller) và cũng đồng thờI chạy các đông cơ turbin để sản xuất điện. Khi trở nên nguộI hơi nước ngưng tụ lạI thành nước và lạI được bơm lạI vào steam generator.Động cơ turbin hơi đẩy nuclear sub tiến về phía trước.Sức nbóng trong lò phản ứng được điều chỉnh trên bảng diều khiển đạt trong phòng máy.
Tóm tắt một câu thì thế này: nuớc đi qua lò phản ứng-> Hơi nóng -> kéo động cơ Turbine -> Xoaychân vịt -> Sub di chuyển
Sub : Tàu ngầm.
IV/ Phương thức tấn công :
Phóng tên lửa từ tàu ngầm
Trích:
Bây giờ nói tới cơ chế phóng tên lửa đạn đạo của Ballistic Missle Submarinews ( SSBN), các sub hiện đại bây giờ có thể phóng tên lửa đạn đạo ngầm dưới nước ở độ sâu 30 hay thậm chí 50m, thật ra vào tháng 6 năm 1960 thì nuclear sub đã phóng thành công tên lửa đạn đạo . Tên lủa đạn đạo do nuclear subs phóng thường ở độ sâu 30m, nó đòi hỏi phải có những hệ thống phóng đủ mạnh mà còn đòi hỏi phải có hệ thống dẫn đường quán tính với độ chính xác cao
Thiết bị phóng tên lửa gồm chủ yếu là hệ thống ống phóng và hệ thống động lực phóng. Bình thường tên lửa đặt trong ống phóng, khi bắn mới mở nắp đậy ra. Căn cứ vào lệnh điều khiển khởi động hệ thống động lực để phóng tên lửa ra khỏi ống phóng. Tốc độ và hướng đi của Sub ở dưới nước chịu ảnh hưởng bởi nhiều thứ như hướng dòng hải lưu, nhiệt độ bên ...cho nên nếu chỉ dựa vào hệ thống dẫn đường vô tuyến thì sẽ khó mà xác định vị trí con tàu, do đó cần phải có hệ thống dẫn đường quán tính để xác định vị trí của Sub và số liệu dẫn đường ban đầu của hệ thống điều khiển quỹ đạo tên lửa nhằm bảo đảm cho tên lửa bắn trúng mục tiêu.
Khi sub phóng tên lửa ở dưới nước, tên lửa nằm trong ống phóng, ống này có cơ cấu bịt kín bằng nước, nó nằm theo phương thẳng đứng trong khoang tên lửa ở gần giữa tàu ngầm. Nắp đậy của ống phóng chịu một áp suất nước chừng 0,304MPa. Phía dưới nắp đậy, chỗ miệng trên của ống phóng có gắn một lớp màng cách ly làm bằng chất dẻo có tác dụng giữ kín hơi và nước, chịu được một áp suất vừa phải ( Damn, tài liệu giấu kín không cho biết áp suất bao nhiêu). Khi chuẩn bị phóng tên lửa, khí nén cao áp được thổi vào ống phóng, đồng thời nước biển được bơm vào khoảng trống giữa màng ngăn và nắp đậy làm cho áp suất trong ống phóng, phần trên màng ngăn và bên ngoài nắp đậy bằng nhau. Do vậy mà hệ thống thao tác mở nắp trên của ống phóng, màng ngăn phân cách không bị hư hỏng. Khi đó nước biển không thể tràn vào trong ống phóng được và không khí trong ống phóng cũng không bị đẩy ra ngoài. Lúc này người gọi tên lửa trong trạng thái phóng và ở trong điều kiện kỹ thuật hoàn hảo.
Khi phóng tên lửa, trước tiên mở cơ cấu bảo hiểm khai hỏa của hệ thống động lực phóng, sau đó ấn công tắc phóng tên lửa trên bàn diều khiển ( cool , man........) để đốt cháy ống nổ điện, đồng thời điểm hỏa hệ thống động lực phóng làm cháy lượng thuốc cháy trong bộ sinh khí cháy. Khi thuốc cháy sinh ra khí cháy ở nhiệt độ và áp suất cao sẽ đi qua bộ làm lạnh bằng nước tạo nên hỗn hợp khí cháy + hơi nước, đi qua hệ thống ống cong và vào buồng phóng. Giữa tên lửa và ống phóng có lắp thiết bị làm kín bằng khí để cho khí cháy đi vào buồng áp suất phần đáy tên lửa nhằm đẩy tên lửa lên theo đường đạn nhất định, tên lửa xuyên qua màng ngăn giữ kín miện ống phóng......
Sau khi bay ra khỏi ống phóng , tiếp xúc nướ tên lửa vọi lên không , lúc này động cơ tên lữa mới tực cháy và đưa tên lửa theo quỹ đạo định sẳn để bay tới mục tiêu.Đồng thời sau khi tên lửa ra khỏi ống phóng thì nước biển sẽ tràn ngay vào trong ống phóng, trọng lượng nứơc biển đó là lớn hơn trọng lượng quả tên lửa ( Tên lửa Polaris A-1 của Mỹ nặng 12,6 tấn, sau khi phóng lượng nước biển tràn vào có trọng lượng khoảng 13.6 tấn). Vì thế mà ta phải thải bớt nước trong khoang chứa nước tải ra ngoài để điều chỉnh độ cân bằng, ổn định của sub. Lưu ý là các ống phóng và các khoang của Sub được ngăn cách bằng các tấm chắn cho nên khi sub phóng tên lửa thì nước biển không tràn vào tàu được.
Ảnh của nắp ống phóng:
Quan sát bằng kính tiềm vọng:
Trong phòng Sonar:
Tên lửa Harpoon phóng từ tàu ngầm
Tômahawk nè
Còn phóng ngư lôi thì sao ?
Trích:
Khi phòng ngư lôi ( phòng vũ khí thì chính xác hơn) ấn nút khai hoả, một áp lực khí nén khoảng 3000psi sẽ tràn vào phần đuôi ống phóng thông qua một cái van gọi là solenoid valve
Hình dung cụ thể thì bây giờ trong ống phóng ngư lôi ở phần đuôi là khí nén, tiếp đến là một piston thủy lực, sau đó mới là quả ngư lôi đang ngập trong nước biển. Dưới áp lực khí nén thì cái piston chỉ có một khuynh hướng là lao về phía trước, hẳn các bạn còn nhớ tới Water- Round-Torpedo Tank, quả ngư lôi nằm trong này có áp lực là nhỏ hơn áp lực khí nén ở phía sau ngăn cách bằng một piston thủy lực, do sự chênh lệch áp suất, quả ngư lôi sẽ bị tống ra khỏi ống phóng và đạt tới 25 knot ( 1 knot = 1.8km/h)nên nhớ là trọng lượng quả ngư lôi khoảng gần 2 tấn ....
Sau khi lao ra khỏi ống phóng thì động cơ của ngư lôi mới bắt đầu kích hoạt, đồng thời các chỉ lệnh điều khiển ngư lôi cũng bắt đầu từ đây, nếu kẻ thù chưa phát hiện ra bạn thì bạn hãy điều chỉnh ngư lôi ở tốc độ vừa phải và định vị mục tiêu bằng passive sonar, còn nếu tình hình căng thẳng hơn tức là kẻ thù đã phát hiện ra bạn rồi và bạn cần phải phản ứng tức thời thì hãy để ngư lôi ở tốc độ tối đa và clock mục tiêu bằng active sonar và......đừng quên cầu Chúa
Cuối cùng là hình ảnh 1 vài tàu ngầm xịn của các nước :
Tầu ngầm của Mỹ : Virginia
Tầu ngầm của Nga : ( Hạt Nhân )
Tầu ngầm của Nga : hạng Kilo ( Điện - Diesel )
Tầu ngầm của Pháp : Scorpène - Andrasta - Sous marin conventionnel
Tầu ngầm Hạt Nhân tấn công của Pháp : Barracuda - Sous marin nucléaire d’attaque (SNA)
Tầu ngầm Hạt Nhân của Pháp : Le Terrible - Sous marin nucléaire Lanceur d'Engins
Tàu ngầm U32 của Đức : kỹ thuật cao - U32 German Submarine
Tầu ngầm HMS Vanguard của Anh - UK Submarine
Tàu ngầm Oyashio SS590 của Nhật Bản - Japanese Submarine Oyashio SS590
Tàu ngầm hạt nhân thế hệ thứ hai loại Jin và Shang của Trung quốc
Tàu ngầm loại Yuan chạy bằng điện-diesel của Trung quốc
Tàu ngầm diesel đa chức năng Type-209/1200 Changbogo của Nam Hàn
-------------------
Buồn ngủ qua nên làm không được hay lắm. Chương trình tới đây kết thúc. Thân ái chào tạm biệt !
