الغواصات، تطورها وتاريخها وفكرة عملها

الغواصات

فكرة عمل الغواصة:

الغواصات هى إحدى أهم الأختراعات التى ساعدت على تطور البشرية، وهى إختراع قديم نوعا ما فقد تم صناعة أول غواصة على يد العالم الهولندى "Cornelius Drebbel" سنة"1620".

فكرة عمل الغواصة بسيطة للغاية، فهى تعتمد على قانون الطفو لأرشميدس وعلى كثافة الغواصة نفسها، لنفهم كيفية عمل الغواصة سوف نستعمل قانون الكثافة "d=m/v" الكثافة تساوى الكتلة على الحجم، حجم الغواصة ثابت لذا  تغوص الغواصة أو ترتفع عن طريق تغير وزن الغواصة بإستخدام خزانات مياه،  وعندما يريدون إنزال الغواصة تحت الماء يقومون بملئ الخزانات الموجودة فى الغواصة بالماء لزيادة وزن الغواصة (عادتة ما يكون هناك أربع خزانات، خزان فى الأمام وأخر فى الخلف وخزانان فى الوسط)، ونتيجة زيادة وزن الغواصة فإن كثافة الغواصة تزداد وتصبح أعلى من كثافة الماء فتغطس تحت الماء، وعندما يرودون رفعها إلى السطح يتم تفريغ الخزانات من الماء فيقل وزن الغواصة وتقل كثافتها فتصعد إلى السطح، وتغير الغواصة إتجاهها تحت الماء بإستخدام مروحة وزعانف، ويتم التحكم فى عمق الغواصة عن طريق تغير كمية المياه الموجودة فى الخزانات التى فى الوسط فلتنزل الغواصة أعمق يتم زيادة كمية المياه ولكى ترتفع يتم تفريغها.

مراحل تتطور الغواصة:

تمت صناعة أول غواصة على يد العالم الهولندى"Cornelius Drebbel"، وصنع دريبل ثلاث نسخ متطابقة من تلك الغواصة، وقد قام بإختبارالنسخ فى نهر التايمز فى لندن، وقد كانت غواصاته تستطيع الغوص إلى عمق 4 أو 5 أمتار تحت سطح الماء وكانت تستخدم المجاديف للحركة داخل الماء وكانت تستطيع حمل 16 شخصا منهم 12 مجدفا وتستطيع البقاء بهم تحت الماء لساعات، للأسف نحن لا نعلم بالتحديد كيف إستطاع دريبل صناعة هذه الغواصة وما الإمكانيات التى إستخدمها لأنه لم يجد أحد أى تصاميم يشرح فيها دريبل كيف إستطاع صناعة الغواصة، ولكن هناك بعض الإفتراضات عن كيفية صنعها وجعلها تستطيع البقاء تحت الماء، وإحدى هذه الإفتراضات  تقول أنه قام بتغطيتها بجلد مدهون لحمايتها من التلف الناتج عن بقائها فى الماء.

وقد حاول دريبل إقناع البحرية الملكية البريطانية بإستخدام الغواصة الخاصة به فى الحرب، لكن البحرية تجاهلت الفكرة، ولم يبدء إستخدام الغواصات لأغراض عسكرية إلى بعد حوالى 150 عام حينما قام الأمريكى "David Bushnell" فى عام "1776"بصنع غواصته "Turtle" التى تسع لفرد واحد وكانت تستخدم لزرع الألغام  والمتفجرات على قاع سفن العدو.

ثم أخذت الغواصات فى التطور فأصبح هناك غواصات بمحرك بخارى، ثم أصبح هناك غواصات تستطيع إطلاق طوربيد تحت الماء (وأول غواصة تستطيع فعل ذلك هى الغواصة العثمانية "عبد الحميد")، ثم أصبح هناك غواصات تستخدم محرك الديزل ثم فى علم 1954 تم صناع أول غواصة نووية من قبل الولايات المتحدة الأمريكية وهى الغواصة "نيتيلوس" وهى أول غواصة تصل للقطب الشمالى.

الغواصة النووية:

الغواصة النووية هى غواصة تعمل بمفاعل نووى صغير يقوم بتوليد الكهرباء عن طريق تسخين المياه التى تنتج  بخار كثيف للغاية يقوم بتحريك توربينات تقوم بتوليد الكهرباء(لمعرفة المزيد عن المفاعلات النووية إضغط هنا)، تقوم تلك الكهرباء بتغذية جميع أجهزة الغواصة وتقوم بتحريك مروحة الغواصة.

تم إستخدام الغواصات التى تعمل بالطاقة النووية من أجل معالجة العيوب التى كانت موجودة فى الغواصات التى تستخدم محرك الديزل، حيث أن محرك الديزل كان يحتاج إلى الأكسجين بإستمرار من أجل عملية الإحتراق داخل المحرك، وكان يجب على الغواصة الصعود إلى السطح كل فترة قصيرة من أجل الحصول على الأكسجين، وكان المحرك أيضا يستهلك كميات كبيرة من الوقود، فلذا كانت الغواصة تحتاج إلى العودة للميناء من أجل التزود بالوقود بشكل مستمر، أما المحرك النووى فلا يحتاج إلى التزود بالوقود، فكمية صغيرة من الوقود النووى سوف تكفى سنين طويلة، وأيضا لا يحتاج المحرك إلى الأكسجين للعمل فهو يعتمد على التفاعلات النووية، لذا فإن الغواصة لا تحتاج إلى الخروج للسطح ويمكنها البقاء فى المياة لسنين لكنها تضطر للعودة للميناء للتزود بالمؤن الازمة من أجل طاقمها لكنها يمكنها التزود بالمؤن الكافية والبقاء تحت الماء لشهور، ولكن هذ لا يمنع أن للغواصات النووية عيوب، فهى خطرة للغاية على طاقمها وعلى الكائنات الحية الموجودة فى المطقة التى تبحر فيها الغواصة فى حالة حدوث تسرب للإشعاع النووى من المفاعل، فلذا يتم إحاطة غرفة المحرك النووى بجدران سميكة لعزلها ومنع تسرب الإشعاع، لكن هذا يجعل حجم الغواصة كبير للغاية، ومن العيوب الأخرى أن تكلفة صناعة الغواصة النووية عالية جدا جدا، وتلك العيوب هى التى تمنع الدول من التخلى عن الغواصات العادية بالكامل وإستخدام الغواصات النووية فقط.

حرب الغواصات:

حرب الغواصات هى ليست فقط معارك بين الغواصات بل هى المعراك التى تشارك فيها الغواصات بشكل عام، ومن أشهر هذه الحروب هى "حرب الغواصات الغير مقيدة" فى الحرب العالمية الأولى حيث كانت ألمانيا والنمسا يقومون بشن غارات على سفن الحلفاء فى البحر الأبيض المتوسط والبحر الميت والمحيط الأطلسى بهدف منع الأمدادات عن جيوش الحلفاء، وهنالك حرب الغواصات فى الحرب العالمية الثانية والتى كانت مقسمة على جبهتين مختلفتين: الجبهة الأولى هى المحيط الأطلسى وكانت الغواصات الألمانية تحاول منع وصول إمدادات الولايات المتحدة الأمريكية إلى بريطانيا، والجبة الأخرى جبة البحر الأبيض المتوسط حيث كان يحدث العكس فكانت الغواصات البريطانية تحاول منع وصول إمدادات ألمانيا إلى جيوشها فى مصر وليبيا.

معركة الأطلسى:

(ملحوظة: هذا إسم حرب كاملة وليست مجرد معركة واحدة)، بدأت معركة الأطلسى فى "1939" وإنتهت فى"1945"، وكانت الغواصات الألمانية من نوع "U-boat" تقوم بمهاجمة الإمدادات القادمة إلى بريطانيا وفرض حصار عليها، وفى البداية كانت الغواصات الألمانية تهاجم السفن التجارية المبحرة بمفردها، ثم أصبحت البحرية البربطانية ترسل سفنها فى قوافل ضخمة من أجل حمايتها ولكن هذا لم يجدى نفعا أمام الغواصات الألمانية التى حققت نجاح باهر خصوصا بعد دخول الولايات المتحدة إلى الحرب عام "1941"  فالولايات المتحدة لم تكن على إستعداد لحرب الغواصات، فقامت الغواصات الألمانية فى ذلك العام بإغراق 500 سفينة أمريكية بمنتهى السهولة وبخسائر قليلة جدا، لكن حدث شئ غير مجرى الحرب وهو أن الحلفاء إستطاعوا محاصرة غواصة ألمانية والقبض على طاقمها أحياء وهذا ساعدهم على فك الشيفرة التى كان قادة الغواصات الألمانية يستعملونها فى التواصل فيما بينهم ولتلقى المعلومات والأهداف من القيادة، وأخذت قوات الحلفاء تستخدم تلك الشيفرة دون علم القوات الألمانية لمعرفة جميع تحركات الغواصات الألمانية وإستطاعوا إغراق عدد كبير منها، حتى أنهم إستطاعوا تتبع وإغراق أقوى بارجة ألمانية وإحدى أقوى البوارج فى الحرب وهى البارجة "بسمارك"، وتغير مجرى الحرب وإستطاع الحلفاء إغراق 100 غواصة ألمانية فى عام واحد، وبعد أن خسرت ألمانيا أفضل قباطنة غواصتها وعدد كبير من الغواصات تراجعت الغواصات الألمانية إلى السواحل الفرنسية وتوقفت عن الإغارة على السفن البريطانية وأصبحت تتدافع عن شواطئ فرنسا.

خسائر معركة الأطلسى:

خسائر بريطانيا وحلفائها	خسائر ألمانيا وحلفائها
72,200 بحار	30,500 بحار
3,500 سفينة تجارية	783 غواصة ألمانية
175 سفينة حربية	17 غواصة إيطالية
741 طائرة	47 سفينة حربية

خاتمة:

لا يتم إستخدام الغواصات فى الحروب فقط بل هنلك الكثير من الإستخدامات للغواصات مثل الأغراض السياحية ففى عام 1996 كان يوجد 50 غواصة للأغراض السياحية فقط، ويتم إستخدامها أيضا وبكثرة من أجل إستكشاف الأعماق خصوصا الغواصات الألية التى يتم التحكم بها عن بعد.

المصادر:

• "موسوعة السلاح المصورة النسخة الثالثة، السفن الحربية" صفحة 180,181,206,207,208,209,416,417

المراجع:

• "How It Works Book of Great Inventors and Their Creations 2015" page 42,43,44,45

  
  
• https://web.archive.org/web/20170707104006/http://www.globalsecurity.org/military/systems/ship/sub-history4.htm
  

• https://www.naval-technology.com/projects/astute/
  

• http://www.naval-history.net/WW2aBritishLosses10tables.htm

شكرا على القراءة