Xem mẫu

  1.  Tàu ngầm Từ Wikipedia, bách khoa toàn thư tự do (Nd: free encyclopedia) Nhảy đến: navigation (tìm đường), search (tìm kiếm) Cho những sự dùng khác, hãy xem Submarine (Nd: Tàu ngầm) (chống mơ hồ ? (disambiguation)). DSV Alvin vào năm 1978, một năm sau sự khám khá đầu tiên về các lỗ thoát mạch thủy nhiệt sâu (Nd: hydrothermal vents). Một tàu ng ầm là một tàu đi nước (Nd: watercraft) mà có năng lực hoạt động độc lập bên dưới mặt nước. Nó khác với một tàu chìm (Nd?, submersible), mà chỉ có năng lực dưới nước bị hạn chế. Thuật ngữ tàu ngầm (Nd: submarine) thường nhất là chỉ đến các tàu lớn tự hành có thủy thủ đoàn (Nd: large crewed autonomous vessels); tuy nhiên, về mặt lịch sử hoặc một cách nôm na hơn (Nd: more casually), tàu ngầm cũng có thể chỉ đến các tàu có kích cỡ trung bình hoặc nhỏ hơn (tàu ngầm rất nhỏ/ tàu ngầm bỏ túi (Nd: midget submarines, đây là loại tàu mà nhiều diễn đàn yêu biển, Trường Sa và Hoàng Sa nói đến cho việc bảo vệ biển đảo nước nhà, dùng chiến thuật du kích), tàu ướt (Nd:? wet subs)), các xe được vận hành từ xa (Nd: Remotely Operated Vehicles) hay các người máy (Nd: robots). Từ submarine (Nd: tàu ngầm) ban đầu đã là một tính từ (Nd: adjective) mà có nghĩa là "dưới biển (Nd: under the sea)", và thế là những sự dùng khác như là "ngành kỹ thuật ngầm dưới biển (Nd: submarine engineering)" hay "cáp ngầm biển (Nd: submarine cable)" có thể không thực sự chỉ đến các tàu ngầm gì cả. Submarine đã được thu gọn từ thuật ngữ "tàu ngầm dưới biển (Nd: submarine boat)", và thường được rút ngắn thêm nữa thành "sub".
  2. DeepFlight Super Falcon (Nd: Chim ưng siêu hạng bay sâu?), một tàu ngầm thí nghiệm với các thiết bị nâng thân tàu (?, hydrofoils) năm 2004 Các tàu ngầm được chỉ đến như các "thuyền (Nd: boats)" hơn là các "tàu (Nd: ships)", bất chấp kích cỡ của chúng, vì các lí do lịch sử do các tàu lớn (Nd: vessels) mà được triển khai (Nd: deployed) từ một tàu (Nd: ship) được chỉ đến như các thuyền (Nd: boats).[cần trích dẫn thêm (Nd: citation needed)] Các tàu ngầm đầu tiên đã được hạ thủy (Nd: launched) theo một cách thức như thế. Thuật ngữ tiếng Anh (Nd: English) U-boat cho một tàu ngầm Đức (Nd: German) đến từ từ tiếng Đức (Nd: German) cho tàu ngầm, U-Boot, tự nó là một từ viết tắt (Nd: abbreviation) cho Unterseeboot ("thuyền dưới biển (Nd: undersea boat)"). Dù các tàu ngầm thí nghiệm đã được đóng trước đó, mẫu thiết kế tàu ngầm đã bị bỏ đi trong thế kỷ thứ 19 (Nd: submarine design took off during the 19th century). Các tàu ngầm đã được dùng rộng rãi đầu tiên trong Thế chiến I (Nd: World War I), và là điểm đặc trưng trong nhiều lực lượng hải quân lớn (Nd: and feature in many large navies). Sự sử dụng về quân sự có phạm vi từ tấn công các tàu hay các tàu ngầm địch, bảo vệ tàu sân bay/ hàng không mẫu hạm (Nd: aircraft carrier protection), thi hành sự phong tỏa (Nd: blockade running), các tàu ngầm hỏa tiễn đạn đạo (Nd: ballistic missile submarines) như thành phần của một lực lượng tấn công hạt nhân (Nd: nuclear strike force), trinh sát/ do thám (Nd: reconnaissance), tấn công mặt đất thông thường (Nd: conventional land attack) (ví dụ như dùng một hỏa tiễn hành trình (Nd: cruise missile)), và sự xâm nhập lén lút của các lực lượng đặc nhiệm (Nd: covert insertion of special forces). Những sự sử dụng dân sự cho các tàu ngầm gồm hải dương học (Nd: marine science), cứu đắm (Nd: salvage), thám hiểm và sự kiểm tra/ bảo trì trang thiết bị. Các tàu ngầm cũng có thể được chuyên hóa (Nd: specialized) cho một chức năng như là tìm cứu nạn (Nd: search and rescue) hay sửa chữa cáp ngầm biển. Các tàu ngầm cũng được dùng trong du lịch và cho nghiên cứu học thuật (Nd: academic research). Các tàu ngầm có một trong các phạm vi rộng nhất về các khả năng ở bất kì tàu lớn nào (Nd: Submarines have one of the largest ranges of capabilities in any vessel), có phạm vi từ các mẫu tự hành nhỏ (Nd: small autonomous examples) cho đến các các tàu một hay hai người mà vận hành trong một vài tiếng đồng hồ, đến các tàu mà có thể duy trì lặn trong 6 tháng như là lớp Bão của Nga (Nd: Russian Typhoon class). Các tàu ngầm có thể làm việc ở các độ sâu lớn hơn so với mức sống sót hay thực tiễn của các thợ lặn/ người nhái con người (Nd: Submarines can work at greater depths than are survivable or practical for human divers). Các tàu ngầm lặn sâu hiện đại (Nd: Modern deep diving submarines) bắt nguồn từ
  3. bathyscaphe, mà đến lượt nó lại là một sự tiến hóa của chuông lặn (Nd: diving bell). Hầu hết các tàu ngầm lớn gồm một thân hình trụ với hai đầu bán cầu (và/ hoặc hình nón) và một cấu trúc thẳng đứng, thường được đặt ở giữa, mà chứa các thiết bị thông tin liên lạc và thụ cảm cũng như các kính tiềm vọng. Ở các tàu ngầm hiện đại, cấu trúc này là "lá buồm (Nd: sail)" theo cách dùng Mĩ ("vây (Nd: fin)" theo cách dùng của châu Âu). Một "tháp điều khiển (Nd: conning tower)" đã là một đặc trưng của các mẫu thiết kế cũ hơn (Nd: earlier): một vỏ áp lực (Nd: pressure hull) riêng rẽ bên trên thân chính của tàu mà cho phép sự dùng các kính tiềm vọng ngắn hơn. Có một chân vịt (Nd: propeller) (hay vòi phun bơm (Nd: pump jet)) ở phía sau và nhiều vây ổn định/ cánh ổn định điều khiển thủy động lực khác nhau cũng như các bồn/ bể dằn (Nd: ballast tanks). Các tàu ngầm nhỏ hơn, lặn sâu và chuyên môn có thể sai lệch đáng kể khỏi sự bố trí truyền thống này. Tàu ngầm Thế chiến I lớp UC-1 của Đức (Nd: German)
  4. Mụ c lụ c • 1 Các ứng dụng quân sự • 2 Các ứng dụng dân sự • 3 Công nghệ • 3.1 Sự lặn và sự chỉnh độ chênh • 3.2 Vỏ/ thân tàu ngầm • 3.2.1 Tổng quan • 3.2.2 Thân/ vỏ đơn/ kép • 3.2.3 Vỏ áp suất • 3.3 Lực đẩy • 3.3.1 Sự truyền điện (Nd: Electric transmission) • 3.3.1.1 Diesel-điện • 3.3.2 Lực đẩy không phụ thuộc không khí • 3.3.3 Năng lượng hạt nhân • 3.3.4 Lực đẩy thay thế • 3.4 Vũ khí • 3.5 Các bộ thụ cảm • 3.6 Sự tìm đường • 3.7 Sự liên lạc • 3.8 Chỉ huy và điều khiển (Nd: Command and control) • 4 Thủy thủ đoàn • 4.1 Phụ nữ như thành phần của thủy thủ đoàn • 5 Các hệ thống trợ sinh (Nd: Life support systems) • 6 Lịch sử của các tàu ngầm (Nd: Đuối quá!) • 6.1 Early history of submarines and the first
  5. [biên tập (Nd: edit) ] Các ứng dụng quân sự Trước và trong Thế chiến II (Nd: World War II), vai trò chính của tàu ngầm là cuộc chiến chống tàu nổi. Các tàu ngầm sẽ tấn công trên mặt nước hoặc khi chìm, dùng các ngư lôi (Nd: torpedoes, hình như rất nhiều người cứ nhầm lẫn ngư lôi và thủy lôi) hay (trên mặt biển) các pháo trên boong (Nd: deck guns). Chúng đặc biệt hiệu quả trong việc đánh chìm tàu bè vượt Đại Tây Dương của quân Đồng minh trong cả hai cuộc Thế chiến, và trong việc phá vỡ các tuyến tiếp tế và các hoạt động hải quân của Nhật Bản ở Thái Bình Dương trong Thế chiến II. Pháo tàu ngầm 7,5 cm có thể rút vào được sản xuất bởi công ty Krupp vào khoảng (Nd: circa) năm 1900 Các tàu ngầm đặt thủy lôi (Nd: Mine-laying submarines) đã được phát triển trong phần đầu của thế kỷ 20. Trang thiết bị này đã được dùng ở cả hai cuộc Thế chiến (Nd: The facility was used in both World Wars). Các tàu ngầm cũng đã được dùng cho việc đưa vào và lấy ra các đặc vụ (Nd: agents) và các lực lượng quân sự lén lút, cho việc thu thập tin tức tình báo và để cứu phi hành đoàn trong các cuộc cường kích (Nd: air attacks) lên các đảo, mà ở đó các phi công (Nd: airmen) được thông báo về những nơi an toàn để hạ cánh vội (Nd: crash-land) để các tàu ngầm có thể cứu họ. Các tàu ngầm có thể mang hàng hóa qua các vùng biển nước thù địch hay hành động như các tàu tiếp tế cho các tàu ngầm khác. Các tàu ngầm thường có thể định vị và tấn công các tàu ngầm khác chỉ trên bề mặt, dù chiếc HMS Venturer (Nd: Kẻ phiêu lưu) đã tìm được cách đánh chìm U-864 bằng một cú trải/ giăng bốn ngư lôi (Nd: a four torpedo spread) trong khi cả hai đều chìm. Người Anh đã phát triển một tàu ngầm chống tàu ngầm được chuyên hóa trong Thế chiến I, lớp R (Nd: R class). Sau Thế chiến II, với sự phát triển của ngư lôi tự tìm đường (Nd: homing torpedo), các hệ thống sonar (Nd: Viết tắt của “sound navigation ranging) và lực đẩy nguyên tử (Nd: nuclear propulsion), các tàu ngầm cũng trở nên có thể săn lẫn nhau hiệu quả. Một kiểu/ mô hình (Nd: model) của U-47 của Günther Prien, tàu săn lùng (Nd: hunter) đi-ê-gien – điện (Nd: diesel-electric) Loại VII (Nd: Type VII) Thế chiến II của Đức Sự phát triển của các hỏa tiễn hạt nhân phóng bằng tàu ngầm (Nd: submarine-launched nuclear missiles) và các hỏa tiễn hành trình phóng bằng tàu ngầm (Nd: submarine-launched cruise missiles) đã trao cho các tàu ngầm một khả năng trọng yếu và tầm xa để tấn công các mục tiêu cả trên bộ lẫn trên biển với nhiều vũ khí khác nhau có phạm vi từ các bom chùm (Nd: cluster bombs ) đến các vũ khí hạt nhân (Nd: nuclear weapons).
  6. Sự phòng thủ chính của một tàu ngầm nằm ở khả năng duy trì ẩn dấu của nó trong chiều sâu đại dương. Các tàu ngầm ban đầu có thể bị phát hiện bởi tiếng động mà chúng gây ra. Nước là một chất dẫn truyền âm thanh xuất sắc (tốt hơn nhiều so với không khí), và các tàu ngầm có thể phát hiện và theo dõi (Nd: track) các tàu bề mặt tương đối ồn ào từ các khoảng cách xa. Các tàu ngầm hiện đại được đóng với sự nhấn mạnh lên sự lén lút/ kín đáo (Nd: stealth). Các mẫu thiết kế máy đẩy/ chân vịt tiên tiến (Nd: Advanced propeller designs), sự cô lập giảm thanh mở rộng (Nd: extensive sound-reducing insulation) và máy móc đặc biệt cho phép một tàu ngầm thầm lặng như tiếng ồn đại dương xung quanh, làm chúng khó bị phát hiện. Việc tìm ra và tấn công các tàu ngầm hiện đại cần công nghệ chuyên dụng. Sonar chủ động (Nd: Active sonar) dùng sự phản xạ của âm thanh mà được phát từ thiết bị tìm kiếm để phát hiện các tàu ngầm. Nó đã được dùng từ Thế chiến II bởi các tàu bề mặt, các tàu ngầm và máy bay (qua các phao được thả và các mảng “nhúng” của máy bay trực thăng (Nd: dropped buoys and helicopter "dipping" arrays)), nhưng nó bộc lộ vị trí của máy phát và dễ bị ảnh hưởng bởi các biện pháp đối phó. Một tàu ngầm quân sự được che dấu là một mối đe dọa thực sự, và do sự lén lút của nó, có thể buộc một lực lượng hải quân địch phải lãng phí các tài nguyên vào việc lục soát các vùng rộng của đại dương và bảo vệ các tàu chống lại sự tấn công. Lợi thế này đã được chứng minh một cách sống động vào Cuộc chiến tranh Faklands (Nd: Falklands War) năm 1982 khi tàu ngầm chạy bằng hạt nhân (Nd: nuclear-powered) của Anh HMS Conqueror (Nd: Kẻ chinh phục) đánh đắm chiếc tuần dương hạm General Belgrano (Nd: Tướng quân Belgrano) của Ác-hen-ti-na. Sau sự đánh đắm, Hải quân Ác-hen-ti-na (Nd: Argentine) đã thừa nhận rằng họ không có sự phòng vệ hiệu quả nào chống lại sự tấn công của tàu ngầm và hạm đội bề mặt của Ác-hen-ti-na đã rút lui về cảng trong phần còn lại của cuộc chiến dù một tàu ngầm của Ác-hen-ti- na vẫn ở biển. [edit ] Các ứng dụ ng dân sự Dù phần lớn các tàu ngầm của thế giới là các tàu quân sự, cũng có vài tàu ngầm dân sự. Chúng có nhiều ứng dụng khác nhau, gồm du lịch, thám hiểm (Nd: exploration), kiểm tra các dàn dầu khí (Nd: oil and gas platform inspections) và thăm dò các đường ống (Nd: pipeline surveys). Tàu ngầm du lịch đầu tiên đã được hạ thủy vào năm 1985, và cho đến năm 1997, đã có 45 chiếc trong số chúng hoạt động trên toàn thế giới.[1] Một ứng dụng bán dân sự đã là sự chỉnh sửa lại (Nd: adaption) các U-boat cho việc vận chuyển hàng hóa trong Thế chiến I và Thế chiến II. [edit ] Công nghệ [edit ] Sự lặn và sự đ i ề u ch ỉ nh góc chênh (Nd: Submersion and trimming) Các bề mặt điều khiển (Nd: Control surfaces)
  7. Tất cả các tàu bề mặt cũng như các tàu ngầm đang nổi là ở một điều kiện nổi dương (Nd: positively buoyant condition), có khối lượng nhỏ hơn thể tích nước mà chúng sẽ choán chỗ nếu chìm hoàn toàn. Để chìm theo kiểu thủy tĩnh (Nd: hydrostatically), một chiếc tàu phải có độ nổi âm (Nd: negative buoyancy), hoặc là bằng cách gia tăng khối lượng của chính chúng hoặc là giảm sự choán nước. Để điều khiển khối lượng, các tàu ngầm có các bồn/ bể dằn (Nd: ballast tanks), mà có thể được làm đầy bằng nước xung quanh hay không khí nén. Cho việc lặn và nổi nói chung, các tàu ngầm dùng các bồn phía trước và sau, được gọi là các Bồn Dằn Chính (Nd: Main Ballast Tanks) hay các MBT, mà được làm đầy bằng nước để lặn hay được làm đầy bằng không khí để nổi. Dưới các điều kiện lặn, các MBT nói chung luôn ngập nước (Nd: generally remain flooded), mà đơn giản hóa mẫu thiết kế của chúng (Nd: which simplifies their design), và trên nhiều tàu ngầm, các bồn này là một phần của không gian vỏ trong (Nd: a section of interhull space). Cho việc điều khiển độ sâu chính xác hơn và nhanh, các tàu ngầm dùng các Bồn Điều khiển Độ sâu (Nd: Depth Control Tanks) hay các DCT nhỏ hơn, cũng được gọi là các bồn cứng (Nd: hard tanks) do khả năng chịu đựng áp suất cao hơn của chúng. Lượng nước trong các bồn điều khiển độ sâu có thể được điều khiển hoặc là để phản xạ lại với các thay đổi ở các điều kiện bên ngoài hoặc là để thay đổi độ sâu (Nd: either to reflect changes in outside conditions or change depth). Các bồn điều khiển độ sâu có thể được đặt hoặc là gần trọng tâm (Nd: center of gravity) của tàu ngầm, hoặc là riêng rẽ dọc thân tàu ngầm để ngăn ngừa sự tác động của sự chênh (Nd: to prevent affecting trim). HMS Astute (Nd: Kẻ láu cá) là một trong các tàu ngầm hạt nhân tiên tiến nhất trên thế giới.[2] Khi lặn, áp suất nước trên thân/ vỏ (Nd: hull) tàu ngầm có thể đạt 4 MPa (580 psi) cho các tàu ngầm thép và lên đến 10 MPa (1,500 psi) cho các tàu ngầm titanium như chiếc Komsomolets, trong khi áp suất bên trong vẫn tương đối không thay đổi. Khác biệt này gây ra sự nén vỏ/ thân (Nd: hull compression), mà làm giảm sự choán nước (Nd: displacement). Tỷ trọng nước (Nd: Water density) cũng gia tăng theo độ sâu, do độ mặn (Nd: salinity) và áp suất cao hơn, nhưng điều này bù trừ không hoàn toàn cho sự nén thân, vậy độ nổi giảm khi độ sâu tăng (Nd: Vé một chiều đến địa ngục?!?). Một tàu ngầm khi lặn thì ở trong một sự cân bằng không ổn định (Nd: unstable equilibrium), có một khuynh hướng hoặc là chìm hoặc là nổi lên bề mặt). Việc giữ một độ sâu không đổi đòi hỏi sự vận hành liên tục của hoặc là các bồn điều khiển độ sâu hoặc là các bề mặt điều khiển.[3][4] Các tàu ngầm trong một điều kiện nổi trung tính thì về bản chất là không ổn định về góc chênh (Nd: are
  8. not intrinsically trim-stable). Để duy trì góc chênh mong muốn, các tàu ngầm dùng các bồn góc chênh trước và sau (Nd: forward and aft trim tanks). Các bơm có thể đưa nước giữa những cái này, thay đổi sự phân phối khối lượng, tạo một mô-men (Nd: moment) mà chĩa chiếc tàu ngầm lên hay xuống (Nd: pointing the sub up or down). Một hệ thống tương tự đôi khi được dùng để duy trì sự ổn định. Lá buồm (Nd: Sail) của tàu ngầm hạt nhân Casabianca của Pháp; hãy chú ý các mặt phẳng lặn (Nd: diving planes), các cột được ngụy trang (Nd: camouflaged masts), kính tiềm vọng, các cột chiến tranh điện tử (Nd: electronic warfare masts), cửa ra vào và các cửa sổ. Hiệu ứng thủy tĩnh của các bồn dằn khác nhau không chỉ là cách duy nhất để điều khiển tàu ngầm dưới nước. Sự cơ động/ vận động thủy động lực (Nd: Hydrodynamic maneuvering) được làm bởi vài bề mặt (Nd: surfaces), mà có thể được di chuyển để tạo các lực thủy động lực khi một tàu ngầm di chuyển đủ tốc độ (Nd: when a submarine moves at sufficient speed). Các mặt phẳng phía đuôi (Nd: stern planes), được đặt gần bộ phận đẩy và thường nằm ngang, phục vụ cùng mục đích như các bồn độ chênh/ góc chênh (Nd: trim tanks), điều khiển góc chênh và thường được dùng, trong khi các bề mặt điều khiển khác có thể không hiện diện trên nhiều tàu ngầm. Các mặt phẳng nước trong (Nd: fairwater planes) trên lá buồm/ vây (Nd: sail) và/ hay các mặt phẳng mũi tàu (Nd: bow planes) trên thân chính, cả hai cũng nằm ngang, thì gần với trọng tâm hơn, và được dùng để điều khiển độ sâu với ít hiệu ứng hơn lên góc chênh.[5] Khi một tàu ngầm thực hiện một sự nổi khẩn cấp, tất cả các phương pháp độ sâu và độ chênh được dùng đồng thời, cùng với sự đẩy chiếc tàu lên trên. Sự nổi như thế thì rất nhanh, vậy chiếc tàu ngầm có thể thậm chí nhảy một phần ra khỏi nước, có khả năng gây hư hại cho các hệ thống của tàu ngầm (Nd: potentially damaging submarine systems). [edit ] Thân tàu ngầm Mục chính: Thân tàu ngầm (Nd: Submarine hull) [edit ] T ổ ng quan (Nd: Overview) Tàu ngầm tấn công lớp Los Angeles của Hải quân Mĩ (Nd: US Navy) USS Greeneville trong vũng cạn
  9. (Nd: dry dock), cho thấy thân hình điếu xì gà (Nd: cigar-shaped) tiêu biểu. Các tàu ngầm hiện đại có hình điếu xì gà. Mẫu thiết kế này, có thể thấy ở các tàu ngầm ban đầu (hãy xem bên dưới) đôi khi được gọi là một "thân hình giọt nước rơi (Nd: teardrop hull)". Nó làm giảm lực cản (Nd: drag) thủy động lực khi lặn, nhưng làm giảm các khả năng bám biển (Nd: sea-keeping capabilities) và làm tăng lực cản trong khi nổi. Do các giới hạn của các hệ thống đẩy của các tàu ngầm ban đầu buộc chúng phải hoạt động nổi hầu hết thời gian, các mẫu thiết kế thân của chúng là một sự thỏa hiệp. Do các tốc độ khi lặn chậm của các tàu ngầm đó, thường là rất thấp dưới (Nd: usually well below) 10 kt (18 km/h), lực cản gia tăng cho sự di chuyển dưới nước là chấp nhận được. Cuối Thế chiến II (Nd: Late in World War II), khi công nghệ cho phép sự hoạt động lặn nhanh hơn và lâu hơn và sự theo dõi của máy bay gia tăng đã buộc các tàu ngầm phải duy trì lặn, các thiết kế thân đã trở thành dạng giọt nước rơi lần nữa để làm giảm lực cản và tiếng ồn. Trên các tàu ngầm quân sự hiện đại, thân/ vỏ ngoài (Nd: outer hull) được bao bọc bằng một lớp cao su hấp thu âm thanh, hay lớp bọc không tiếng vọng (Nd: anechoic plating), để làm giảm sự phát hiện. Các vỏ/ thân áp suất có người ở (Nd: occupied pressure hulls) của các tàu ngầm lặn sâu như là DSV Alvin là hình cầu thay vì hình trụ. Điều này cho phép một sự phân phối áp lực/ ứng lực (Nd: stress) đều hơn ở độ sâu lớn. Một khung titanium thường được gắn vào vỏ/ thân áp suất, cung cấp chỗ gắn (Nd: attachment) cho các hệ thống bồn và chỉnh độ chênh (Nd: ballast and trim systems), trang thiết bị khoa học (Nd: scientific instrumentation), các gói/ kiện ắc-quy (Nd: battery packs), bọt nổi tích hợp (Nd: syntactic flotation foam) và hệ chiếu sáng (Nd: lighting). Một tháp nổi lên ở mặt trên của một tàu ngầm chứa kính tiềm vọng (Nd: periscope) và các cột điện tử, mà có thể là vô tuyến điện (Nd: radio), radar, chiến tranh điện tử (Nd: electronic warfare), và các hệ thống khác gồm cột thông hơi (Nd: snorkel mast). Ở nhiều lớp tàu ngầm ban đầu (hãy xem lịch sử), phòng điều khiển/ chỉ huy (Nd: control room), hay "conn", được đặt bên trong tháp này, mà được biết đến như "conning tower" (Nd: tháp chỉ huy). Từ đó về sau (Nd: Since then), phòng chỉ huy (Nd: the conn) đã được đặt bên trong thân (Nd: hull) của tàu ngầm và cái tháp giờ được gọi là “cánh buồm”. Phòng chỉ huy riêng biệt/ khác biệt với (Nd: is distinct from) “cầu tàu/ đài chỉ huy” (Nd: "bridge"), một bệ trần (Nd: open, không có mái/ nóc) nhỏ ở đỉnh của cánh buồm, được dùng cho việc quan sát khi hoạt động nổi. Các "bồn tắm (Nd: Bathtubs)" có liên quan với (Nd: are related to) các tháp chỉ huy nhưng được dùng trên các tàu ngầm nhỏ hơn. Bồn tắm (Nd: bathtub, không có dấu ngoặc kép nên khó dịch) là một hình trụ kim loại bao quanh cửa sập mà ngăn sóng nước khỏi việc xâm nhập thẳng vào ca-bin/ buồng lái (Nd: cabin; ở máy bay chiến đấu, buồng lái được gọi là cockpit). Nó được cần đến do các tàu ngầm đang nổi có mặt tự do (Nd:?, freeboard) bị hạn chế, đó là, chúng nằm thấp dưới nước (Nd: lie low in the water). Các bathtub giúp ngăn ngừa sự làm ngập tàu.
  10. [edit ] Đơ n/ lưỡ ng thân (Nd: Single/double hull) U-995, U-Boat kiểu (Nd: Type) VIIC/41 của Thế chiến II, cho thấy sự kết hợp điển hình của thân/ vỏ (Nd: hull) ngoài không kín nước (Nd: non-watertight) giống tàu với thân/ vỏ chắc chắn đồ sộ (Nd: bulky) bên dưới Các tàu ngầm và các tàu chìm (Nd: submersibles) hiện đại, cũng như những chiếc cũ nhất, thường có một thân đơn lẻ (Nd: a single hull). Các tàu ngầm lớn thường có một thân bổ sung hay các đoạn thân bên ngoài (Nd: an additional hull or hull sections outside). Thân bên ngoài này, mà thực sự tạo thành hình dạng của tàu ngầm, được gọi là vỏ ngoài (Nd: outer hull) (casing (Nd: vỏ) theo cách gọi của Hải quân Hoàng gia Anh (Nd: in the Royal Navy)) hay vỏ nhẹ (Nd: light hull), do nó không phải chịu đựng một sự khác biệt áp suất. Bên trong vỏ ngoài, có một vỏ cứng, hay vỏ áp suất/ áp lực (Nd: pressure hull), mà chịu đựng áp suất biển và có áp suất khí quyển bình thường bên trong. U-Boat loại (Nd: Type) XXI, cuối Thế chiến II, với vỏ áp suất hầu như được bao bọc hoàn toàn trong vỏ nhẹ Ban đầu cỡ Thế chiến I (Nd: As early as World War I), người ta đã nhận thức rằng hình dạng tối ưu cho việc chịu đựng áp suất xung khắc với hình dạng tối ưu cho việc bám biển và lực cản tối thiểu, và các khó khăn về việc đóng tàu (Nd: construction difficulties) đã làm phức tạp vấn đề hơn nữa (Nd: further complicated the problem). Điều này đã được giải quyết hoặc là bởi một hình dạng thỏa hiệp, hoặc là bằng cách dùng hai vỏ; cái bên trong cho việc giữ áp suất và cái bên ngoài cho hình dạng tối ưu. Cho đến cuối Thế chiến II, hầu hết các tàu ngầm có một vỏ bọc cục bộ bổ sung (Nd: additional partial cover) trên nóc, mũi và đuôi, được đóng bằng kim loại mỏng hơn, mà được cho ngập nước khi lặn. Người Đức đã đi xa hơn với Loại XXI (Nd: Type XXI), tiền thân chung của các tàu ngầm hiện đại, trong đó vỏ áp suất đã được bao bọc hoàn toàn trong vỏ nhẹ, nhưng được tối ưu hóa cho sự tìm đường (Nd: navigation) khi lặn, không như các mẫu thiết kế cũ hơn mà được tối ưu hóa cho hoạt động bề mặt. Sau Thế chiến II, có một sự chia rẽ (Nd: approaches split). Liên bang Xô viết (Nd: The Soviet Union) đã thay đổi các mẫu thiết kế của họ (Nd: changed its designs), dựa chúng trên các phát triển của Đức. Tất cả các tàu ngầm của Xô viết và Nga nặng sau Thế chiến II được đóng với một cấu trúc vỏ kép (Nd: double hull). Các tàu ngầm Mĩ và hầu hết các tàu ngầm của các nước phương Tây khác (Nd: American and most
  11. other Western submarines) đã chuyển sang một sự tiếp cận vỏ đơn (Nd: single-hull) chủ yếu. Chúng vẫn có các đoạn/ phân đoạn vỏ nhẹ (Nd: light hull sections) ở mũi và đuôi tàu, mà chứa (Nd: house) các bồn dằn chính và cung cấp một hình dáng được tối ưu về thủy động lực học, nhưng đoạn/ phân đoạn vỏ hình trụ chính chỉ có một lớp vỏ đơn lẻ (Nd: a single plating layer). Vỏ kép (Nd: The double hulls) đang được xem xét cho các tàu ngầm tương lai ở Hoa Kì để cải thiện sức chứa trọng tải (Nd: payload capacity), sự lén lút và tầm.[6] [edit ] V ỏ áp suấ t Vỏ áp suất nói chung được xây dựng bằng thép độ chắc cao dày với một cấu trúc phức tạp/ phức hợp và sự dự trữ độ chắc cao (Nd: with a complex structure and high strength reserve), và được tách bằng các vách ngăn (Nd: bulkheads) kín nước thành vài gian (Nd: compartments). Cũng có các ví dụ/ mẫu (Nd: examples) có nhiều hơn hai vỏ/ thân trong một tàu ngầm, như lớp Bão (Nd: Typhoon class), mà có hai vỏ áp suất chính và ba cái nhỏ hơn cho phòng chỉ huy, các ngư lôi và cơ cấu lái (Nd: steering gear), với hệ thống phóng hỏa tiễn ở giữa các thân/ vỏ chính. Độ sâu lặn (Nd: dive depth) không thể được gia tăng dễ dàng. Việc đơn giản làm cho vỏ dày hơn gia tăng khối lượng và đòi hỏi sự giảm khối lượng trang bị trên tàu, cuối cùng là tạo ra một bathyscaphe. Điều này là chấp nhận được cho các tàu chìm (Nd: submersibles) nghiên cứu dân sự, nhưng không thể cho các tàu ngầm quân sự. Các tàu ngầm Thế chiến I có các vỏ bằng thép carbon (Nd: carbon steel), với một độ sâu tối đa 100 mét (330 ft (Nd: bộ Anh)). Trong Thế chiến II, thép hợp kim (Nd: alloyed steel) độ chắc cao đã được giới thiệu (Nd: introduced), cho phép các độ sâu 200 mét (660 ft). Thép hợp kim độ chắc cao vẫn là vật liệu chính cho các tàu ngầm ngày nay, với các độ sâu 250–400 mét (820–1.300 ft), mà không thể bị vượt quá trên một tàu ngầm quân sự mà không có những sự thỏa hiệp trong mẫu thiết kế. Để vượt quá giới hạn đó, một vài tàu ngầm đã được đóng bằng các vỏ titanium. Titanium có thể chắc hơn thép, nhẹ hơn và không có tính sắt từ (Nd: ferromagnetic), quan trọng cho sự lén lút. Các tàu ngầm titanium được đóng bởi Liên bang Xô viết, mà đã phát triển các hợp kim độ chắc cao được chuyên hóa. Họ đã sản xuất vài loại tàu ngầm titanium. Các hợp kim titanium cho phép một sự gia tăng chính yếu về độ sâu, nhưng các hệ thống khác cần được tái thiết kế để đối phó (Nd: be redesigned to cope), vậy độ sâu thử nghiệm đã bị giới hạn ở 1.000 mét (3.300 ft) (Nd: Ối giời!!!) cho tàu ngầm Xô viết Komsomolets, tàu ngầm chiến đấu lặn sâu nhất. Một tàu ngầm lớp Alfa có lẽ đã vận hành thành công ở 1.300 mét (4.300 ft),[7] dù sự vận hành liên tục ở các độ sâu như thế sẽ sinh ra sự căng thẳng quá mức lên nhiều hệ thống tàu ngầm. Titanium không uốn cong (Nd: flex) dễ dàng (Nd: readily) như thép, và có thể trở nên dòn trong nhiều chu kỳ lặn. Bất chấp các lợi ích của nó, giá cả cao của cấu trúc (Nd: construction) titanium đã dẫn đến sự từ bỏ cấu trúc tàu ngầm titanium khi Chiến tranh lạnh kết thúc. Các tàu ngầm dân sự lặn sâu đã dùng các vỏ áp suất acrylic dày. Tàu ngầm lặn sâu sâu nhất đến nay (Nd: to date) là chiếc Trieste. Vào ngày 5 tháng mười, năm 1959, chiếc Trieste đã rời San Diego để đi Guam trên chiếc tàu chở hàng (Nd: freighter) Santa Maria để tham gia vào Dự án Nekton , một loạt các chuyến lặn rất sâu ở Rãnh Mariana. Vào ngày 23 tháng Giêng, năm 1960, Trieste đến được đáy biển ở Độ sâu Thử thách (Nd: Challenger Deep) (phần phía nam sâu nhất của
  12. Rãnh Mariana), mang theo Jacques Piccard (con trai của Auguste) và đại úy hải quân (Nd: Lieutenant) Don Walsh, Hải quân Mĩ (Nd: USN).[8] Đây là lần đầu tiên mà một chiếc tàu, có hay không có người lái (Nd: manned or unmanned), đã đạt đến điểm sâu nhất trên các đại dương của Trái đất. Các hệ thống trên tàu đã chỉ ra một độ sâu 11.521 mét (37.799 ft), dù điều này sau đó đã được sửa lại là 10.916 mét (35.814 ft) và các phép đo chính xác hơn được làm năm 1995 đã khám phá rằng Độ sâu Thử thách hơi nông hơn (Nd: shallower), ở 10.911 mét (35.797 ft). Công việc (Nd: task) đóng một vỏ áp suất là rất khó khăn, do nó phải chịu đựng các áp suất lên đến mức mà độ sâu lặn đòi hỏi (Nd: up to that of its required diving depth). Khi cái vỏ là tròn hoàn hảo ở thiết diện (Nd: perfectly round in cross-section), áp suất được phân phối đều và chỉ gây ra sự nén vỏ. Nếu hình dáng không hoàn hảo, cái vỏ sẽ bị uốn cong với vài điểm bị căng thẳng nặng nề (Nd: heavily strained). Những độ lệch nhỏ không thể tránh được được chống đỡ bởi các vòng làm cứng (Nd: Inevitable minor deviations are resisted by stiffener rings), nhưng ngay cả một độ lệch một inch (25 mm) khỏi độ tròn cũng gây ra sự giảm hơn 30 phần trăm tải trọng thủy tĩnh tối đa và tương ứng là độ sâu lặn.[9] Cái vỏ phải do đó được cấu trúc với độ chính xác cao. Tất cả các bộ phận của vỏ phải được hàn mà không có khuyết tật và tất cả các mối nối (Nd: joints) được kiểm tra nhiều lần với các phương pháp khác nhau, góp phần vào giá cả cao của các tàu ngầm hiện đại. (Ví dụ, mỗi tàu ngầm tấn công lớp V irginia giá 2,6 chục tỷ Mĩ kim (Nd: US $2.6 billion), hơn 200.000 Mĩ kim (Nd: US$200,000) mỗi tấn (Nd: ton) choán nước (Nd: displacement).) [edit ] Lực đẩy (Nd: Propulsion) HMCS Windsor, một tàu ngầm thợ săn – sát thủ chạy dầu đi-ê-gien – điện lớp Victoria Ban đầu, các tàu ngầm được đẩy bởi sức người (Nd: human propelled). Chiếc tàu ngầm được đẩy kiểu cơ khí (Nd: mechanically driven submarine) đầu tiên là chiếc Plongeur của Pháp 1863, mà đã dùng không khí nén cho sức đẩy. Lực đẩy kị khí/ yếm khí (Nd: Anaerobic propulsion) đã được dùng đầu tiên bởi chiếc Ictineo II của Tây Ban Nha vào năm 1864, mà dùng một dung dịch kẽm, manganese dioxide và potassium chlorate để tạo sức nóng thích đáng/ đủ (Nd: sufficient heat) để chạy một động cơ hơi nước, trong khi đó cũng cung cấp oxygen cho thủy thủ đoàn. Một hệ thống tương tự đã không được dùng lần nữa cho đến năm 1940 khi Hải quân Đức thử nghiệm một hệ thống dựa trên hydrogen peroxide, tuốc-bin Walter (Nd: Walter turbine), trên tàu ngầm V-80 thử nghiệm và sau này là trên các tàu ngầm U-791 và type XVII của hải quân.[10] Cho đến sự ra đời (Nd: advent) của lực đẩy hàng hải hạt nhân (Nd: nuclear marine propulsion), hầu hết các tàu ngầm của thế kỉ thứ 20 đã dùng các ắc-quy cho việc chạy dưới nước và các động cơ gasoline (xăng (Nd: petrol)) hay diesel trên bề mặt và cho việc tái nạp ắc-quy. Các tàu ngầm ban đầu dùng xăng,
  13. nhưng cái này đã nhanh chóng mở đường/ nhường đường cho (Nd: gave way to) dầu hỏa/ dầu lửa/ dầu hôi (Nd: tuy là phương ngữ Nam bộ nhưng không gây lẫn lộn) (Nd: kerosene (paraffin)), rồi diesel, do tính dễ cháy được giảm bớt. Diesel-điện đã trở thành phương tiện chuẩn cho lực đẩy. Động cơ diesel hay xăng (Nd: gasoline) và động cơ điện, được phân cách bởi các khớp ly hợp (Nd: clutches), ban đầu đã ở trên cùng trục mà quay chân vịt (Nd: propeller). Điều này cho phép động cơ diesel kéo động cơ điện như một máy phát điện để tái nạp các ắc-quy và cũng đẩy tàu ngầm. Khớp ly hợp giữa động cơ điện và động cơ diesel sẽ được tách (Nd: disengaged) khi tàu ngầm lặn xuống (Nd: dove), để động cơ điện có thể quay chân vịt. Động cơ điện có thể có nhiều cốt/ lõi (Nd: armatures) một lúc trên trục, mà có thể được ghép điện theo kiểu nối tiếp cho tốc độ chậm và theo kiểu song song cho tốc độ cao (Nd: which could be electrically coupled in series for slow speed and in parallel for high speed). (Các kết nối/ mối nối (Nd: connections) này được gọi là "nhóm xuống (Nd: group down)" và "nhóm lên (Nd: group up)" một cách tương ứng.) [edit ] Sự truy ề n đ i ệ n (Nd: Electric transmission) [edit ] Diesel- đi ệ n Các tàu ngầm cũ dùng một sự kết nối cơ khí trực tiếp giữa động cơ (Nd: engine) và chân vịt (Nd: propeller), chuyển đổi giữa các động cơ diesel cho việc chạy trên bề mặt và các động cơ điện cho lực đẩy đi ngầm. Vào năm 1928, Cục Kỹ thuật của Hải quân Hoa Kì (Nd: United States Navy's Bureau of Engineering) đề xuất một sự truyền diesel-điện (Nd: diesel-electric transmission) thay vì việc quay chân vịt trực tiếp trong khi chạy trên bề mặt, động cơ diesel của tàu ngầm sẽ quay một máy phát điện mà có thể hoặc là nạp/ sạc các ắc-quy của tàu ngầm, hoặc là quay động cơ điện. Điều này có nghĩa rằng tốc độ của động cơ điện độc lập với tốc độ của động cơ diesel và động cơ diesel có thể chạy ở một tốc độ tối ưu và không cấp thiết (Nd: non-critical), trong khi một động cơ diesel hay nhiều hơn có thể được tắt để bảo trì/ bảo dưỡng (Nd: maintenance) trong khi tàu ngầm tiếp tục chạy bằng cách dùng năng lượng ắc-quy. Khái niệm này đã được mở đường (Nd: was pioneered) vào năm 1929 ở các tàu ngầm lớp S S-3, S-6, và S-7 để thử nghiệm khái niệm. Không có lực lượng hải quân nào khác đã làm theo hệ thống này trước năm 1945 ngoài các tàu ngầm lớp U của Hải quân Hoàng gia ra, dù vài tàu ngầm của Hải quân Đế quốc Nhật Bản đã dùng các máy phát diesel riêng rẽ cho việc chạy tốc độ thấp.[11] Các lợi thế khác của một sự sắp xếp như thế là rằng một tàu ngầm có thể đi chậm với các động cơ ở năng suất tối đa để tái nạp các ắc-quy nhanh chóng, làm giảm thời gian trên bề mặt hay thời gian dùng ống thông hơi (Nd: time on the surface or on snorkel). Sau đó, việc cách ly (Nd: insulate) các động cơ diesel ồn ào khỏi thân áp suất là có thể được, làm cho tàu ngầm lặng lẽ hơn. Hơn nữa, những sự truyền diesel- điện là gọn ghẽ hơn.
  14. Các tàu ngầm loại XXI của Đức, cũng được biết đến như "Elektroboote", đã là các tàu ngầm đầu tiên được thiết kế để vận hành ngầm trong các thời gian kéo dài [edit ] Lự c đẩ y không phụ thu ộ c không khí (Nd: Air- independent propulsion) Mục chính: Lực đẩy không phụ thuộc không khí (Nd: Air-independent propulsion) Trong Đệ nhị Thế chiến, các tàu ngầm loại XXI của Đức đã được thiết kế để mang hydrogen peroxide (Nd: nước oxy già?) dài hạn, lực đẩy không phụ thuộc không khí nhanh, nhưng cuối cùng đã được đóng với các ắc-quy rất lớn thay vào đó. Vào cuối cuộc chiến, người Anh (Nd: British) và người Nga đã thí nghiệm với các động cơ hydrogen peroxide/ dầu hôi (Nd: kerosene) (paraffin) mà có thể được dùng khi nổi và lặn. Các kết quả là không khả quan/ khuyến khích (Nd: encouraging); dù người Nga đã triển khai một lớp các tàu ngầm với loại động cơ này (được NATO đặt mã danh (Nd: codenamed) là Quebec), chúng đã bị xem như không thành công. Tàu ngầm loại 212 của Đức với lực đẩy AIP trong vũng tàu ở HDW/Kiel Ngày nay, vài lực lượng hải quân dùng lực đẩy không phụ thuộc không khí. Đáng chú ý là Thụy Điển dùng công nghệ Stirling (Nd: Stirling technology) trên các tàu ngầm lớp Gotland và Södermanland. Động cơ Stirling được làm nóng bởi nhiên liệu diesel cháy với oxy lỏng (Nd: liquid oxygen) từ các bồn siêu lạnh/ siêu hàn (Nd: cryogenic). Một sự phát triển mới hơn về lực đẩy không phụ thuộc không khí là các pin nhiên liệu hi-đrô (Nd: hydrogen fuel cells), mà lần đầu tiên được dùng trên Tàu ngầm loại 212 của Đức, với chín pin 34 kW hay hai pin 120 kW và sớm được dùng trong các tàu ngầm lớp S-80 của Tây Ban Nha mới.[12] [edit ] N ăng lượ ng hạt nhân Mục chính: Tàu ngầm hạt nhân Năng lượng hơi nước đã được hồi sinh vào những năm 1950 với một tuốc-bin hơi nước chạy bằng hạt nhân mà quay một máy phát. Bằng cách loại trừ nhu cầu ô-xi khí quyển, độ dài thời gian mà một tàu ngầm hiện đại có thể duy trì lặn chỉ bị giới hạn bởi các kho dự trữ thực phẩm của nó, do không khí thở đã được tái chế (Nd: recycled) và nước ngọt được chưng cất (Nd: distilled) từ nước biển. Các tàu ngầm chạy bằng hạt nhân có một ắc-quy tương đối nhỏ và bộ máy (Nd: powerplant) động cơ diesel/ máy phát điện cho sự dùng khẩn cấp nếu các lò phản ứng phải bị tắt đi.
  15. Năng lượng hạt nhân giờ được dùng ở tất cả các tàu ngầm lớn, nhưng do giá cao và kích cỡ lớn của các lò phản ứng hạt nhân, các tàu ngầm nhỏ hơn vẫn dùng lực đẩy diesel-điện. Tỉ lệ các tàu ngầm lớn so với nhỏ hơn phụ thuộc vào các nhu cầu chiến lược. Hải quân Mĩ, Hải quân Pháp, và Hải quân Hoàng gia Anh chỉ vận hành các tàu ngầm hạt nhân,[13][14] mà được giải thích là do nhu cầu các chiến dịch ở xa. Các yếu tố chính khác (Nd: Other major operators) dựa trên một hỗn hợp các tàu ngầm hạt nhân cho các mục đích chiến lược và các tàu ngầm diesel-điện cho phòng vệ. Hầu hết các hạm đội không có các tàu ngầm hạt nhân nào do sự có sẵn hạn chế của năng lượng hạt nhân và công nghệ tàu ngầm. Các tàu ngầm diesel-điện có một lợi thế lén lút so với các đối tác (Nd: counterparts) hạt nhân của chúng. Các tàu ngầm hạt nhân sinh tiếng ồn từ các bơm làm mát (Nd: coolant pumps) và máy móc tuốc-bin (Nd: turbo-machinery) được cần để vận hành lò phản ứng, thậm chí ở các mức công suất thấp.[15] Vài tàu ngầm hạt nhân như lớp Ohio của Mĩ có thể vận hành với các bơm làm mát được bao bọc (Nd: secured), làm chúng lặng lẽ hơn các tàu ngầm điện. Một tàu ngầm thông thường vận hành bằng các ắc-quy hầu như hoàn toàn im lặng, tiếng ồn duy nhất đến từ các ổ quay trục (Nd: shaft bearings), chân vịt (Nd: propeller) và tiếng ồn dòng chảy quanh thân, tất cả những cái đó chấm dứt khi chiếc tàu ngầm treo lơ lửng giữa nước để lắng nghe. Các tàu ngầm thương mại thường chỉ dựa trên các ắc-quy do chúng không bao giờ vận hành độc lập với một tàu mẹ. [edit ] Lự c đẩ y thay th ế (Nd: Alternative propulsion) Các tuốc-bin hơi nước đốt bằng dầu (Nd: Oil-fired steam turbines) đã cấp lực cho các tàu ngầm lớp K của Anh, được đóng trong Đệ nhất Thế chiến (và về sau), để trao cho chúng tốc độ bề mặt để theo kịp (Nd: keep up with) hạm đội chiến đấu. Các tàu ngầm lớp K tuy thế không thành công lắm. Về cuối thế kỉ thứ 20, vài tàu ngầm, như là lớp Vanguard (Nd: Quân tiên phong) của Anh, bắt đầu được lắp các bộ đẩy tia bơm/ bơm phản lực (Nd: ?, pump-jet propulsors) thay vì các chân vịt (Nd: propellers). Dù những cái này thì nặng hơn, đắt hơn và ít hiệu quả hơn một chân vịt, chúng lặng lẽ hơn đáng kể, cho một lợi thế chiến thuật quan trọng. Bộ truyền động từ thủy động lực (Nd: Magnetohydrodynamic drive) (MHD) đã được miêu tả (Nd: portrayed) như nguyên lý vận hành đằng sau hệ thống đẩy gần như im lặng của chiếc tàu ngầm danh nghĩa (Nd: the titular submarine's nearly silent propulsion system) trong bản phỏng theo điện ảnh (Nd: film adaptation) của Cuộc săn lùng chiếc Tháng Mười Đỏ (Nd: The Hunt for Red October). Tuy nhiên, trong quyển tiểu thuyết, chiếc Tháng Mười Đỏ không dùng MHD. Dù các tàu bề mặt thử nghiệm đã dùng hệ thống này, các tốc độ đã bên dưới sự kỳ vọng.[cần sự trích dẫn (Nd: citation needed)] Hơn nữa, hệ thống truyền động này (Nd: drive system) có thể cảm sinh (Nd: induce) sự hình thành bọt khí (Nd: bubble), làm lộ sự lén lút (Nd: compromising stealth), và hiệu quả thấp đòi hỏi các lò phản ứng công suất lớn (Nd: high powered reactors). Các nhân tố này làm cho nó không có hứa hẹn (Nd: unlikely) cho sự ứng dụng quân sự.[cần trích dẫn]
  16. [edit ] Sự vũ trang Một loạt các ảnh cho thấy chiếc chiến hạm về hưu (Nd: decommissioned) HMAS Torrens của Úc đang chìm sau khi được dùng như một mục tiêu cho ngư lôi được phóng bằng tàu ngầm. Sự thành công của tàu ngầm gắn bó hữu cơ với (Nd: is inextricably linked to) sự phát triển của ngư lôi (Nd: torpedo), được phát minh bởi Robert Whitehead vào năm 1866. Sự phát minh của ông về cơ bản vẫn như thế sau 140 năm. Chỉ với các ngư lôi tự đẩy, tàu ngầm đã làm một bước nhảy từ sự mới lạ thành một vũ khí chiến tranh (Nd: Only with self propelled torpedoes could the submarine make the leap from novelty to a weapon of war). Cho đến sự hoàn thiện của ngư lôi được dẫn đường (Nd: guided torpedo), nhiều ngư lôi "chạy thẳng" một lúc đã được đòi hỏi để tấn công một mục tiêu. Với nhiều nhất là 20 đến 25 ngư lôi được trữ trên tàu, số lần tấn công bị giới hạn. Để gia tăng sự kéo dài chiến đấu, hầu hết các tàu ngầm Thế chiến I đã có chức năng như (Nd: functioned as) các pháo hạm có thể chìm (Nd: submersible gunboats), dùng các pháo trên boong (Nd: deck guns) của chúng chống các mục tiêu không vũ trang và lặn để trốn thoát và giao chiến các chiến hạm địch. Tầm quan trọng của các pháo đã thúc đẩy (Nd: encouraged) sự phát triển các Tuần dương hạm ngầm (Nd: Submarine Cruiser) không thành công như chiếc Surcouf của Pháp và các tàu ngầm X1 và lớp M (Nd: M-class) của Hải quân Hoàng gia (Nd: Royal Navy). Với sự ra đời của các máy bay chống tàu ngầm (Nd: With the arrival of ASW aircraft), các pháo/ súng trở nên có tính phòng thủ hơn là tấn công (Nd: guns became more for defence than attack). Một phương pháp thực tiễn hơn cho việc gia tăng sự kéo dài chiến đấu là ống ngư lôi ngoài (Nd: external torpedo tube), chỉ được nạp ở cảng. Các ống ngư lôi phía trước trong chiếc HMS Ocelot Năng lực của các tàu ngầm để tiếp cận các cảng địch một cách lén lút đã dẫn đến ứng dụng của chúng như các tàu gài mìn (Nd: minelayers, trong chiến tranh giành lại Hoàng Sa và Trường Sa, có lẽ cần những thứ này). Các tàu ngầm đặt mìn của Thế chiến I và Thế chiến II đã được đóng đặc biệt cho mục đích đó. Các mìn (Nd: mines) đặt bằng tàu ngầm hiện đại, như là quả Cầu gai biển Mức 6 của Anh (Nd: British Mark 6 Sea Urchin), được thiết kế để được triển khai bởi các ống ngư lôi của một tàu ngầm.
  17. Sau Thế chiến II, cả Mĩ và Liên Xô đã thử nghiệm các tên lửa hành trình (Nd: cruise missiles) được phóng bằng tàu ngầm như là quả SSM-N-8 Regulus và P-5 Pyatyorka. Các tên lửa như thế đòi hỏi chiếc tàu ngầm nổi lên để bắn các tên lửa của nó. Chúng đã là các tiền thân (Nd: forerunners) của các tên lửa hành trình được phóng bằng tàu ngầm hiện đại, mà có thể được bắn từ các ống ngư lôi của các tàu ngầm đang chìm, ví dụ như quả BGM-109 Tomahawk của Mĩ và RPK-2 Viyuga của Nga. Các tên lửa đạn đạo (Nd: Ballistic missiles) cũng có thể được bắn từ các ống ngư lôi của một tàu ngầm, ví dụ như các tên lửa như quả SUBROC chống tàu ngầm và các phiên bản các tên lửa chống tàu mặt đối mặt (Nd: đất đối đất, surface to surface anti-ship missiles) như là quả Exocet và Harpoon (Nd: Cây lao móc), mà được bọc vỏ (Nd: encapsulated) cho sự phóng bằng tàu ngầm. Với thể tích bên trong vốn bị giới hạn (Nd: With internal volume as limited as ever) và đòi hỏi (Nd: desire) mang các tải trọng chiến tranh (Nd: warloads) nặng hơn, ý tưởng về ống phóng ngoài được hồi sinh (Nd: revived), thường cho các tên lửa được bọc (Nd: encapsulated missiles), với các ống như thế được đặt giữa các vỏ áp suất bên trong và thủy động lực bên ngoài (Nd: outer streamlined hull). Nhiệm vụ chiến lược của SSM-N-8 và P-5 đã được đảm nhiệm (Nd: were taken up) bởi các tên lửa đạn đạo được phóng bằng tàu ngầm (Nd: submarine-launched ballistic missile) mà bắt đầu với tên lửa Polaris (Nd: Sao Bắc cực) của Hải quân Mĩ và tiếp đó là các tên lửa Poseidon (Nd: Hải vương, Thần Nép-tuyn) và Trident (Nd: Đinh ba). Người Đức đang làm việc với IDAS (tên lửa) tầm ngắn mà được phóng từ một ống ngư lôi và có thể được dùng chống các trực thăng chống tàu ngầm (Nd: ASW helicopters) cũng như các tàu bề mặt và các mục tiêu duyên hải (Nd: coastal targets). [edit ] Các bộ thụ cả m (Nd: Sensors) Một tàu ngầm sẽ có nhiều bộ thụ cảm khác nhau mà được xác định bởi các nhiệm vụ của nó. Các tàu ngầm quân sự hiện đại hầu như hoàn toàn dựa trên một bộ các sonar thụ động và chủ động (Nd: passive and active sonars) để tìm con mồi của chúng. Sonar chủ động dựa trên một tiếng “pinh/ poong” (Nd: ping) có thể nghe được để tạo ra các tiếng vọng để bộc lộ các vật thể quanh tàu ngầm. Các hệ thống chủ động hiếm khi được dùng do việc làm thế sẽ bộc lộ sự hiện diện của tàu ngầm. Sonar thụ động là một bộ các máy nghe dưới nước (Nd: hydrophones) nhạy cảm mà được đặt vào (Nd: set into) thân hay được kéo lê trong một mảng lai dắt (Nd: or trailed in a towed array), thường là dài vài trăm bộ Anh (Nd: feet, có lẽ khoảng vài chục mét). Mảng lai dắt là trụ cột chính của các hệ thống phát hiện tàu ngầm của NATO, do nó giảm thiểu tiếng ồn dòng chảy mà được nghe bởi những người vận hành (Nd: operators). Sonar gắn thân được dùng để dự phòng (Nd: to back up) mảng lai dắt, và ở những vùng nước chật hẹp (Nd: confined waters) mà ở đó một mảng lai dắt có thể bị làm rối/ vướng (Nd: fouled) bởi các vật chướng ngại. Các tàu ngầm cũng mang thiết bị radar cho việc phát hiện các tàu bề mặt và các máy bay. Các thuyền trưởng tàu ngầm có nhiều khả năng dùng thiết bị phát hiện radar hơn là radar chủ động để phát hiện các mục tiêu, do radar có thể bị phát hiện xa quá tầm quay về của chính nó, bộc lộ chiếc tàu ngầm. Các kính tiềm vọng hiếm khi được dùng, ngoại trừ cho các phép chỉnh sửa vị trí (Nd: position fixes) và để kiểm lại (Nd: verify) đặc điểm nhận dạng của một sự tiếp xúc (Nd: a contact's identity). Các tàu ngầm dân sự, như là chiếc DSV Alvin hay các tàu chìm (Nd: submersibles) Mir của Nga (Nd:
  18. Russian), dựa trên các bộ sonar chủ động nhỏ và các cửa nhìn (Nd: viewing ports) để tìm đường (Nd: navigate, trong tin học, người ta dịch là “điều hướng”). Ánh sáng mặt trời không xuyên dưới khoảng 300 bộ Anh (91m) dưới nước (Nd: Sunlight does not penetrate below about 300 feet (91 m) underwater), vậy ánh sáng cường độ lớn được dùng để chiếu sáng khu vực nhìn. [edit ] Sự tìm đường (Nd: Navigation) Mục chính: Sự tìm đường của tàu ngầm (Nd: Submarine navigation) Kính tiềm vọng tìm kiếm (Nd: search periscope) lớn hơn, và kính tiềm vọng tấn công (Nd: attack periscope) nhỏ hơn, ít bị phát hiện hơn trên chiếc HMS Ocelot Các tàu ngầm cũ có ít sự trợ giúp tìm đường, nhưng các tàu ngầm hiện đại có nhiều hệ thống tìm đường khác nhau. Các tàu ngầm quân sự hiện đại dùng một hệ thống dẫn đường quán tính (Nd: inertial guidance system) cho việc tìm đường trong khi lặn, nhưng lỗi dạt (Nd: drift error) tích lũy qua thời gian thì không thể tránh được. Để đối phó (Nd: counter) với điều này, Hệ thống định vị toàn cầu (Nd: Global Positioning System) đôi khi sẽ được dùng để đạt được một vị trí chính xác. Kính tiềm vọng (Nd: periscope) – một ống có thể rụt lại được với các lăng kính (Nd: prisms) mà cho phép một cảnh nhìn đến bề mặt – chỉ đôi khi được dùng trong các tàu ngầm hiện đại do tầm nhìn là ngắn. Các tàu ngầm lớp Virginia và lớp Astute có các cột quang tử (Nd: photonics masts) hơn là các kính tiềm vọng quang học xuyên qua vỏ tàu. Các cột này vẫn phải được nâng (Nd: be hoisted) bên trên bề mặt và dùng các cảm biến (Nd: sensors) điện tử cho ánh sáng thấy được, hồng ngoại, đo xa bằng laser và sự giám sát điện từ (Nd: electromagnetic surveillance). [edit ] Thông tin liên lạ c (Nd: Communication) Mục chính: Thông tin liên lạc với các tàu ngầm (Nd: Communication with submarines) Các tàu ngầm quân sự có vài hệ thống cho việc liên lạc với các trung tâm chỉ huy ở xa hay các tàu khác. Một cái là sóng vô tuyến điện VLF, mà có thể đến được một tàu ngầm khi nổi hay chìm cho đến một độ sâu khá nông, thường ít hơn 250 bộ Anh (76 m). Các tần số ELF có thể đến được một tàu ngầm ở các độ sâu lớn hơn nhiều nhưng có một dải tần (Nd: bandwidth) rất thấp và nói chung được dùng để gọi một tàu ngầm đang lặn đến một độ sâu nông hơn, nơi mà các tín hiệu VLF có thể đến được. Một tàu ngầm cũng có chọn lựa là cho nổi một dây điện dài, dễ nổi đến một độ sâu nông hơn, cho phép những sự truyền phát (Nd: transmissions) VLF được làm bởi một tàu đang lặn sâu. Bằng cách kéo dài một cột vô tuyến điện, một tàu ngầm cũng có thể dùng một kỹ thuật "truyền phát loạt ngắn/ chớp nhoáng (Nd: burst transmission)". Một sự truyền phát chớp nhoáng chỉ mất một phần của một
  19. giây, tối thiểu hóa nguy cơ bị phát hiện. Để liên lạc với các tàu ngầm khác, một hệ thống được biết như là Gertrude được dùng. Gertrude cơ bản là một máy điện thoại sonar. Sự liên lạc giọng nói từ một tàu ngầm được truyền bởi các loa công suất thấp vào nước, nơi đó nó được phát hiện bởi các hệ sonar thụ động trên tàu ngầm nhận. Tầm của hệ này hầu như chắc chắn là rất ngắn (Nd: is probably very short) và việc dùng nó phát ra âm thanh vào nước, mà có thể bị địch nghe được (Nd: Có lẽ phải dạy cho lính lái tàu ngầm học ngôn ngữ thiểu số nào đó ít thông dụng :-)). Các tàu ngầm dân sự có thể dùng cái tương tự, dù sao là (Nd: albeit) các hệ thống ít mạnh hơn để liên lạc với các tàu hỗ trợ hay các tàu chìm (Nd: submersibles) khác trong khu vực. [edit ] Chỉ huy và đi ề u khi ể n (Nd: Command and control) Tất cả các tàu ngầm đều cần các phương tiện (Nd: facilities) để điều khiển sự vận động của chúng (Nd: to control their motion). Các tàu ngầm quân sự cũng cần các phương tiện để vận hành các bộ cảm nhận và các vũ khí của chúng. [edit ] Thủ y thủ đ oàn Một tàu ngầm hạt nhân tiêu biểu có một thủy thủ đoàn hơn 80 người. Các tàu phi hạt nhân tiêu biểu có ít hơn nửa số đó (Nd: typically have fewer than half as many). Các điều kiện trên một tàu ngầm có thể khó khăn do các thành viên thủy thủ đoàn phải làm việc trong sự cô lập trong những thời kỳ dài mà không có sự tiếp xúc với gia đình. Các tàu ngầm thường duy trì sự im lặng vô tuyến điện (Nd: radio silence) để tránh sự phát hiện. Việc vận hành một tàu ngầm là nguy hiểm, thậm chí trong thời bình, và các tàu ngầm đã bị mất mát trong các tai nạn. [edit ] Phụ nữ như thành phần củ a thủ y thủ đoàn Hầu hết các lực lượng hải quân cấm phụ nữ phục vụ trên các tàu ngầm, ngay cả sau khi họ đã được phép phục vụ trên các tàu chiến nổi. Hải quân Hoàng gia Na Uy (Nd: Royal Norwegian Navy) trở thành lực lượng hải quân đầu tiên cho phép thủy thủ đoàn nữ (Nd: female crew) trên các tàu ngầm của họ vào năm 1985. Hải quân Hoàng gia Đan Mạch (Nd: Royal Danish Navy) đã cho phép các thủy thủ tàu ngầm nữ vào năm 1988.[16] Các lực lượng khác đã theo sự yêu cầu gồm (Nd: Others followed suit including) Hải quân Thụy Điển (Nd: Swedish Navy) (1989),[17] Hải quân Hoàng gia Úc (Nd: Royal Australian Navy) (1998), Hải quân Đức (Nd: German Navy) (2001) và Hải quân Ca-na-đa/ Gia Nã Đại (Nd: Canadian Navy) (2002). Vào năm 1995, Solveig Krey của Hải quân Hoàng gia Na Uy (Nd: Royal Norwegian Navy) trở thành sĩ quan nữ đầu tiên đảm nhận sự chỉ huy trên một tàu ngầm quân sự, HNoMS Kobben. [18] Hải quân Hoàng gia Anh (Nd: British Royal Navy) không cho phép phụ nữ phục vụ trên các tàu ngầm của họ do "những sự lo ngại về y khoa cho sự an toàn của bào thai và do đó là (Nd: hence) người mẹ của nó" do chất lượng không khí bị tổn hại một cách tiềm tàng trên các tàu ngầm (Nd: due to the potentially compromised air quality onboard submarines).[19] Các nguy hiểm tương tự cho phụ nữ mang thai và bào thai của cô ta đã ngăn các phụ nữ khỏi sự phục vụ trên tàu ngầm ở Thụy Điển năm 1983 (Nd: Similar
  20. dangers to the pregnant woman and her fetus barred females from submarine service in Sweden 1983), khi tất cả các vị trí khác đã được dành sẵn cho họ trong Hải quân Thụy Điển (Nd: when all other positions where made available for them in the Swedish Navy). Phụ nữ mang thai vẫn không được cho phép phục vụ trên các tàu ngầm ở Thụy Điển. Tuy nhiên, những nhà hoạch định chính sách (Nd: policy makers) đã nghĩ rằng nên có sự suy xét trong lệnh cấm chung và đã yêu cầu rằng các phụ nữ nên được thử thách về khả năng cá nhân của họ và nên được đánh giá và so sánh về khả năng tương thích của họ đối với các ứng cử viên khác (Nd: thought that it was discriminatory with a general ban and demanded that females should be tried on their individual merits and have their suitability evaluated and compared to other candidates). Hơn nữa, họ đã chú ý rằng một phụ nữ mà tuân theo các yêu cầu cao đó (Nd: complying with such high demands) thì không có khả năng mang thai mà không hay biết (Nd: is unlikely to become pregnant unawarely).[17] Phụ nữ đã phục vụ trên các tàu nổi của Hải quân Mĩ (Nd: U.S. Navy) từ năm 1993 nhưng không phục vụ trên các tàu ngầm. Hải quân chỉ cho phép ba ngoại lệ cho phụ nữ trên các tàu ngầm quân sự: các nữ kỹ thuật viên dân sự trong tối đa vài ngày; women midshipmen qua một đêm trên một lần huấn luyện hè cho cả ROTC Hải quân và Học viện Hải quân (Nd: Naval Academy); các thành viên gia đình trong các chuyến hải hành phụ thuộc một ngày (Nd: family members for one-day dependent cruises).[20] Bắt đầu vào năm 2012, một số nhỏ các sĩ quan nữ sẽ được phép phục vụ trên các tàu ngầm.[21][22] Cả hải quân Mĩ và Anh đều vận hành các tàu ngầm chạy bằng hạt nhân mà triển khai trong các thời kỳ sáu tháng hay hơn, trong khi các lực lượng hải quân khác mà cho phép phụ nữ trên các tàu ngầm vận hành các tàu ngầm chạy bằng năng lượng thông thường (Nd: conventionally powered submarines), mà triển khai trong các thời kỳ ngắn hơn nhiều, thường chỉ trong một hay hai tháng.[23] Trước sự thay đổi gần đây của Mĩ (Nd: Prior the recent change by the U.S.), không có quốc gia nào mà dùng các tàu ngầm hạt nhân cho phép phụ nữ phục vụ trên chúng.[24] [edit ] Các hệ th ố ng tr ợ sinh (Nd: Life support systems) Với năng lượng hạt nhân, các tàu ngầm có thể duy trì lặn hàng tháng một lần. Các tàu ngầm diesel phải định kỳ tái nổi lên hay dùng ống thông hơi (Nd: snorkel) để tái nạp các ắc-quy của chúng. Hầu hết các tàu ngầm quân sự hiện đại sinh ra oxygen thở bằng sự điện phân (Nd: electrolysis) nước. Trang bị kiểm soát khí quyển gồm một bộ lọc (Nd: scrubber) CO , mà dùng một chất hấp thu (Nd: absorbent) amine để lấy đi 2 khí đó khỏi không khí và khuếch tán nó vào chất thải mà được bơm bỏ (Nd: pumped overboard). Một máy mà dùng một chất xúc tác (Nd: catalyst) để chuyển đổi carbon monoxide thành carbon dioxide (mà được lấy đi bởi bộ lọc CO ) và liên kết (Nd: bonds) hydrogen mà được sinh từ ắc-quy trữ trên tàu (Nd: the 2 ship's storage battery) với oxygen trong khí quyển để tạo nước cũng được dùng. Một hệ thống giám sát khí quyển thử (Nd: samples) không khí từ các khu vực khác nhau của tàu tìm nitrogen, oxygen, hydrogen, các chất làm lạnh (Nd: refrigerants) R-12 và R-114, carbon dioxide, carbon monoxide và các khí khác. Các khí độc được lấy đi và oxygen được bổ sung bởi sự dùng một ngân hàng oxygen mà được đặt trong một bồn dằn chính. Vài tàu ngầm nặng hơn có hai trạm rỉ oxygen (Nd: oxygen bleed stations) (trước và sau). Oxygen trong không khí đôi khi được duy trì một vài phần trăm ít hơn nồng độ khí quyển để giảm