نخستین زیردریایی ابداعی در جهان در سال 1578 میلادی به وسیله ویلیام بورن ابداع و ساخته شد. این شناور مانند جعبه ای بود که در آب شناور می شد و برای جلوگیری از نفوذ آب به درون آن، تمامی وسیله را با چرم هایی پوشانده بودند، ولی طرح آن عملی نشد.

زیردریایی ها جزو ابزارهای جنگی توانمندی هستند که با پیشرفت صنعت در چند دهه اخیر به غول های دریایی عظیمی تبدیل شده اند. مهمترین قابلیت این غول های دریایی، مخفی بودن از چشم دشمن است، زیرا آنها در اعماق آب اقیانوس ها و دریاها به دور از چشم دشمن و رادارهای دشمن طی مسیر می کنند و خود را به اهداف موردنظر می رسانند.
با اینکه حدود 400 سال است که از نخستین ایده های مربوط به ساخت ابتدایی ترین زیردریایی ها می گذرد، ولی هم اکنون هریک از آنها آمیخته ای از صنعت، تکنولوژی و هنر هر کشور است.
نخستین زیردریایی ابداعی در جهان در سال 1578 میلادی به وسیله ویلیام بورن ابداع و ساخته شد. این شناور مانند جعبه ای بود که در آب شناور می شد و برای جلوگیری از نفوذ آب به درون آن، تمامی وسیله را با چرم هایی پوشانده بودند، ولی طرح آن عملی نشد.
بین سالهای 1624-1620 یک مبتکر هلندی به نام کورنلیس دربل با ابداع شناور جدیدی عملا توانست تا ژرفای چهار، پنج متری فرو رود. وی آزمایش دوباره خود را در رودخانه تایمز لندن در زمان پادشاهی جیمز اول به نمایش گذاشت.
این شناور نیز همچون شناورهای پیشین به وسیله چرم های روغن کاری شده آب بندی شده بود و در نتیجه آب به درون آن نفوذ نمی کرد. این شناور به وسیله دو پروانه که یکی در قسمت بالا و دیگری در وسط آن تعبیه شده بود و به وسیله دست می چرخیدند، در آب حرکت می کرد. پس از قرن هجدهم، همچنان طرح های گوناگونی در مورد ساخت زیردریایی ها انجام گرفت که تنها در انگلستان 14 گونه از این شناورها ساخته شدند. در سال 1747 تمامی دست اندرکاران ساخت شناورها و زیردریایی ها، گرد آمدند تا ابتکارات نوینی را برای ساخت شناورهای زیرآبی ارائه دهند.
در یک طرح، چندین کیسه چرمی از پوست بز ساخته شد که هریک تنها دارای یک سوراخ بود و به ته شناور بسته می شدند. پس از فرو رفتن در آب تا ژرفای معین، طبق قوانین فیزیکی در اثر باز کردن سوراخ های هریک از کیسه های چرمی، آب درون کیسه ها با فشار به صورت حرکت موزون و چرخشی تند بیرون زده می شد و شناور زیر آبی به روی آب برمی گشت. این روش ابداعی جدید، راهنما و الگویی شد برای مکانیسم تانکرهای زیردریایی های مدرن که به هنگام بالا آمدن از ژرفای آب استفاده می کنند.
تا سالهای 1775 و تا هنگام انقلاب های داخلی آمریکا در اینگونه زیردریایی ها، جنگ افزاری در نظر گرفته نشده بود تا اینکه یکی از مبتکران سازنده کشتی به نام تورتل (Turtle) به همراهی یکی از دانش آموزان مدرسه دریایی به نام دیوید پوشنل شناوری را از چوب گردو به شکل تخم مرغ طراحی کردند. شناور زیرآبی تورتل مانند رزم ناوهای انگلیس تیراندازی می کرد. بدین ترتیب که پیش از آنکه خرج اصلی آن عمل کند و گلوله منفجر شود، به صورت مارپیچی از وسیله رها می شد و پس از آن، ماسوره زمانی، در مدت لازم عمل می کرد، ولی به هنگام برخورد گلوله با بدنه کشتی ها، چندان کارساز نبود.
تحولات به همین گونه سپری شد تا در سال 1862 هوراس.ال.هانلی با هزینه شخصی نسبت به تاسیس کنفدراسیون مهندسی زیردریایی اقدام کرد. این موسسه، شناوری به طول 5/10 متر را که توسط پروانه چرخشی مکانیکی به صورت دستی کار می کرد، با سه نفر خدمه به آب انداختند. دومین شناور آنها به طول 5/7 متر به وسیله باتری کار می کرد و موتور آن الکتریکی بود.
یکی از مشکلات در امر بهبود کیفیت زیردریایی ها چگونگی به کارگیری نیروی محرکه در آن بوده است. در سال 1880 یک کشیش انگلیسی توانست با موفقیت از نیروی بخار حاصل از سوخت زغال سنگ در زیردریایی استفاده کند.
فرانسه، اولین کشوری بود که توانست با همکاری دو مهندس تراز اولش به نام های ماگزیم لابوف و گوستاوزد در سال 1899 یک زیردریایی که طولش 34 متر بود را به آب بیندازد.
در زمان جنگ جهانی اول، همواره کوشش نیروهای دریایی کشورها بر این بود که بتوانند از سواحل و بنادر مهم استراتژیک خود نگهداری و پاسداری کنند و در این راستا، نیروی دریایی آلمان برای پاسداری از سرزمین آلمان، یک زیردریایی به نام دوچ لند را طراحی کرد که طولش 96 متر بود و سرعتش در سطح آب به 13 گره دریایی و در زیر آب به هفت گره دریایی می رسید.
در طول جنگ جهانی اول، بیشتر زیردریایی های موجود به صورت استاندارد 60 متر طول و وزنی حدود یکهزار تن داشتند. اکثر آنها دارای نیروی محرکه دیزلی بودند که در هنگام حرکت روی آب از آن استفاده می کردند و هنگامی که می خواستند در زیر آب حرکت کنند، از موتور الکتریکی استفاده می کردند. حتی نیروهای انگلیسی تعدادی زیردریایی به نام های کلاس کا (k) ساختند که سرعتی برابر 5/23 گره دریایی روی آب و 10 گره دریایی در زیر آب داشتند.
در زمان جنگ جهانی دوم، آمریکا نیز به جرگه زیردریایی سازان بزرگی چون فرانسه، انگلیس و آلمان پیوست و پیشرفته ترین زیردریایی آن زمان به نام آرگونات با 116 متر طول و وزنی معادل 71/2 تن، با دو توپ 150 میلیمتری همراه با چهار اژدر و قابلیت حمل 60مین دریایی را ساخت. همان طور که گفته شد مشکل اساسی زیردریایی ها، به کارگیری نیروی محرکه آنها بود. انقلاب صنعت ساخت زیردریایی ها را می توان به کارگیری سوخت هسته ای دانست. در سال 1955 آمریکا یک زیردریایی به نام ناتیلوس ساخت که از سوخت هسته ای استفاده می کرد و با استفاده از میزان کمی اورانیوم غنی شده، زمان زیادی را در آب طی می کرد.
طرح به کارگیری نیروی هسته ای در رآکتورها
در یک رآکتور هسته ای با تولید گرما و بخار، نیروی حاصل از آن، توربین های بخار را به چرخش درمی آورد و سپس به حرکت عامل محرکه منجر می شود. سه گونه رآکتور برای کار در زیردریایی ها وجود دارد:
۱ تحت فشار آب
۲ - چرخش طبیعی
۳ فلزات روان
در نوع اول، معمولا در رآکتورهای هسته ای برای ایجاد گرما از شکافت هسته ای در اورانیوم استفاده می کنند، به طوری که دورتادور اورانیوم را به وسیله خنک کننده ای محدود می کنند. در بیشتر رآکتورها برای عمل خنک کردن از آب استفاده می کنند و آب گرم شده را به بخش دیگری انتقال می دهند. این گرمادهی آب را، به نام حلقه نخستین یا حرکت حلقوی نخستین می نامند. در این بخش، مقاومت در برابر فشار، اجازه جوشیدن به آب را نمی دهد و در نتیجه، آب به سوی مبدل کننده گرمایی جریان پیدا می کند و گرما به جداره دیگری منتقل و در مرحله دوم، بخار ایجاد شده سبب حرکت توربین ها می شود. تفاوت روش دوم با اول تنها در حلقه نخستین است و در نوع دوم، بخشی از رآکتور، واکنش های سوختی را انجام می دهند و در بخشی دیگر از رآکتور که در حال استراحت است، آب تحت فشار به صورت جریان طبیعی در مدار خود چرخش می کند. مهمترین آنها نوع سوم است که اساس عمل خنک کردن برپایه استفاده از فلزات آب شده (ذوب شده) استوار است و دمای به دست آمده از این روش، خیلی بیشتر از دمای موجود در آب خواهد بود و تحت چنین شرایطی، یعنی با این اندازه تراکم، بایستی توربین های موجود توان بهره گیری و کاربرد چنین تراکمی را داشته باشند. در این رآکتورها، فلزات پس از آب شدن، دارای ویژگی ها و خاصیت رادیواکتیو بسیار بالایی می شوند که در قسمت ویژه ای آن را پس می دهند. در این مرحله خطرناک، مایع تحت فشار، نیروی بسیار زیادی را تولید می کند که پمپ های رآکتورها، فلزات آب شده و سیال را با تمام توان و نیرو از پایین به سوی قسمت های بالا هدایت می کنند، سپس با به کارگیری سیستم خنک کننده، دمای به دست آمده که بسیار زیاد است، در نیروگاه از آن گرفته شده و فلزات از راه لوله هایی درمحل ویژه ای، دوباره به صورت جامد درمی آیند و این تحولات به طور مداوم ادامه دارد.
منبع: / ماهنامه / ویژه نامه ماه همشهری ۱۳۸۶/۰۷/۰۴
نویسنده : جواد نصرتی