Por que o diesel

Jul 17, 2023

O movimento faz barulho. Quando os objetos subaquáticos vibram, eles criam ondas de pressão sonora que comprimem e descomprimem alternadamente as moléculas de água à medida que a onda sonora viaja pelo mar. As ondas sonoras irradiam em todas as direções, longe da fonte, como ondulações na superfície de um lago.

Ao se mover, o eixo do submarino gira e faz barulho na velocidade de rotação. É chamada de taxa de eixo. Se uma máquina rotativa gira a 3.600 RPM, ela gira 60 vezes por segundo. Como nenhuma máquina é perfeita, qualquer pequeno erro em um ponto da máquina causará uma ligeira alteração no ruído que ela produz. Isso gera um tom. Esse tom seria 60 Hz. Se essa máquina for montada no casco de um navio ou submarino, o casco funcionará como o cone do alto-falante do sistema de som de sua casa e emitirá uma onda sonora na água.

Se a máquina for uma bomba rotativa, ela emitirá um ruído de acordo com a frequência com que as palhetas passam por um ponto. Por exemplo, se a bomba tiver 5 palhetas, ela emitirá um tom de 300 Hz.

Todas as máquinas rotativas emitem um ruído semelhante. Por exemplo, se o motor tiver 12 enrolamentos de rotor, ele emitirá um tom a 720 Hz.

Este método também funciona para hélices de navios. Se o parafuso estiver girando 120 RPM, a taxa do eixo seria 2,0 Hz. Se tivesse seis lâminas, a taxa de lâmina seria de 12 Hz. Como 12 Hz é um harmônico de 2 Hz, a taxa da lâmina e a sexta taxa do eixo se reforçariam, tornando a taxa da lâmina muito mais forte.

Essa lista pode ser ampliada com todos os equipamentos dos submarinos que possuem peças móveis.

Essa onda sonora percorre um longo caminho (devido à sua baixa frequência) e pode ser detectada por qualquer hidrofone (um microfone na água).Eliminar esses sons é o fator chave para manter seu ativo sem ser detectado.

De volta às perguntas:

Um barco nuclear tem muitas coisas fazendo barulho:

As bombas de refrigeração do Reactor e as turbinas de propulsão de alta velocidade, com suas engrenagens de redução associadas. As bombas de refrigeração dos reatores em submarinos nucleares têm três andares de altura, superando em muito qualquer outra peça de equipamento mecânico na planta de engenharia. Equipamentos maiores geralmente fazem mais barulho.

A maioria dos reatores navais são PWR (Reator de Água Pressurizada), porque eram os mais seguros, em combate, do que os outros projetos. Nesse sistema, o reator aquece seu refrigerante, que é utilizado em um gerador de vapor (semelhante a uma caldeira), para produzir vapor. O vapor gira uma turbina, que gira o parafuso, ou um gerador elétrico (ou alternador).

O fluxo de vapor e os ruídos da tubulação e da bomba da turbina são mais altos do que simplesmente ligar um motor elétrico com baterias no modo subaquático.

Portanto, são exclusivos das armas nucleares um monte de bombas, turbinas e engrenagens de redução, que um barco a diesel em modo bateria não possui. A única coisa que você ouvirá de um barco com bateria (ou de um barco de propulsão independente do ar (AIP) usando o equipamento AIP.

Além disso, o casco faz barulho apenas ao passar pela água e um casco maior também faz mais barulho – um barco diesel-elétrico menor e mais lento faz menos barulho do que um submarino nuclear mais rápido.

Máquinas geradoras a diesel podem causar muito ruído. A parte elétrica diesel só é silenciosa quando opera no modo elétrico.

Na verdade, os barcos a diesel devem levantar um snorkel para obter ar fresco para combustão durante a operação do diesel, recarregando as baterias e ficando então visíveis para o mundo.

Você não pode funcionar silenciosamente com o motor diesel funcionando e carregando a parte elétrica, você só pode funcionar silenciosamente no modo somente elétrico, submerso. E porque isso está sem baterias, sua resistência submersa é limitada.

Os submarinos elétricos a diesel usam o modo diesel apenas quando viajam na superfície ou praticam mergulho com snorkel. Porém, existe o submarino com motor Stirling, que pode operar seus dois sistemas de propulsão totalmente submersos.

Esses problemas foram resolvidos pela Marinha dos EUA, com três submarinos experimentais, o USS Tullibee, o USS Glenard P. Lipscomb e o USS Narwhal. Tullibee e Lipscomb eram turbinas elétricas a vapor. Sem engrenagens de redução. Narwhal tinha um reator de circulação natural (sem necessidade de bombas principais de refrigeração em operações normais) e um motor principal de conexão direta de baixa velocidade. Sem bombas barulhentas em baixa velocidade e sem engrenagens de redução. As classes Ohio e Virginia são as aplicações mais recentes. O próximo SSBN da classe Columbia dará um passo adiante, usando o acionamento elétrico por turbina.