Một chiếc tàu ngầm hoạt động như thế nào? docx

Dịch từ bắt đầu dịch: 9:15,
17-09-2010
Home » How Things Work » Submarine
Print This
Một chiếc tàu ngầm hoạt động như thế nào?
bởi Stephen Whitt, 1 tháng Chín (Nd: Lại tháng Chín!), 2008
Một phần lịch sử (Nd: A Bit of History)
Các tàu ngầm là các tàu mà có thể vận
hành cả bên dưới và trên mặt nước. Một
trong các tàu có thể lặn (Nd: submersible
vessels) đầu tiên đã được đóng vào
khoảng năm 1620 bởi một người Hà Lan
có tên là Cornelius van Drebbel.
Chúng tôi/ Chúng ta (Nd: We; tiếng Anh
chưa chắc ngon bằng tiếng Việt à nha!)
không biết nhiều về chiếc tàu của Drebbel
nhưng các nhật ký và các sách mà được
viết vào thời đó nói cho chúng ta rằng tàu
ngầm của ông ta đã thực sự chỉ là một tàu
mái chèo (Nd: rowboat) mà được bao phủ
bằng một lớp vỏ da kín nước. Hình như
(Nd: Apparently) 12 người với các mái
chèo đã di chuyển chiếc tàu qua nước. Nó
đã có thể lặn đến khoảng 4,5 mét và đi lên
đến 8 cây số trước khi nó cần nổi lên. Nó nhất định phải có (Nd: It must have had) loại lỗ cửa sổ
thành tàu (Nd: portholes) nào đó để cho phép ánh sáng đi vào do một hành khách đã viết rằng người
ta đã có thể nhìn thấy đủ rõ dưới nước để đọc.
Các tàu ngầm đã thay đổi nhiều kể từ thời của Drebbel. Ngày nay, vài tàu ngầm dài bằng hai lần sân
bóng đá (200 m) và chở một thủy thủ đoàn hơn 150 người! Các tàu ngầm chạy bằng hạt nhân có thể
duy trì dưới nước trong nhiều tháng một lần.
Cách nó hoạt động

Các tàu ngầm được thiết kế cho sự dùng ở các độ sâu lớn. Các thân/ vỏ (Nd:hulls) cứng rắn, vách
kép (Nd: double-walled) của chúng cho phép thủy thủ đoàn sống và làm việc bình thường dưới
nước lâu đến lúc nào các nguồn cung cấp không khí và năng lượng hết thì thôi (Nd: for as long as
air and power supplies last). Các tàu ngầm được lái bằng cách xoay một bánh lái (Nd: rudder; Hình
như cái “rudder” này không có hình tròn hay hình bánh gì cả) trái và phải. Một chân vịt (Nd:
propeller) đưa chiếc tàu ngầm qua nước, đẩy nước về phía sau để chiếc tàu ngầm đi về phía trước.
Cái vấn đề cốt yếu cho một tàu ngầm là rằng nó phải hoặc là chìm xuống, hoặc là nổi lên theo lệnh
(Nd: on command). Hầu hết mọi thứ không chìm thì nổi (Nd: Most things either sink or float),
nhưng không thể làm được cả hai. Vì sao thế? Khi một vật thể được đặt vào nước, nó hoặc là chìm,
hoặc là nổi tùy theo tỷ trọng (Nd: density) của nó. Các vật thể mà đậm đặc hơn nước (như là kim
loại) thì chìm, trong khi các vật thể mà ít đậm đặc hơn nước (như là các bong bóng (Nd: balloons)

Chiếc tàu ngầm đầu tiên đã được cấp lực bằng các mái chèo.
Lĩnh vực công cộng (Nd: Public Domain)
chứa đầy không khí) thì nổi. Thế một chiếc tàu ngầm thì sao nào (Nd: What about a submarine)?
Các tàu ngầm là một hỗn hợp của kim
loại (cái vỏ/ thân (Nd: hull)), không khí
và nước (“vật dằn (Nd: ballast)”). Bí mật
của khả năng một chiếc tàu chìm hay nổi
dựa vào một thuộc tính đặc biệt của
không khí. Không như nước hay kim
loại, không khí có thể bị nén vào một
không gian tí hon. Trong khi chiếc tàu
ngầm đang lặn, không khí của nó bị nén
lại (Nd: Câu hỏi: không khí này bị nén
lại trước hay trong khi tàu ngầm lặn?).
Nước lấp đầy các ngăn mà được gọi là
các bồn dằn (Nd: ballast tanks). Tổ hợp
của nước và kim loại, với chỉ một chút ít
không khí ở giữa cho thủy thủ đoàn thở,

thì đậm đặc hơn nước đại dương xung
quanh, và thế là chiếc tàu ngầm lặn
xuống (Nd: Câu hỏi: Vậy thì cái phần
không khí bị nén nằm ở đâu?).
Một khi chiếc tàu ngầm ở dưới nước,
không khí được bơm vào các bồn dằn
(Nd: Câu hỏi: Không khí này có cần được bơm không vì nó đã được nén rồi?). Tổ hợp mới của kim
loại, nước và không khí chỉ đậm đặc như nước xung quanh, vậy chiếc tàu ngầm lơ lửng, không
chìm cũng chẳng nổi (Nd: neither sinking nor rising). Điều này được gọi là “độ nổi/ tính nổi trung
tính (Nd: neutral buoyancy)” và cho phép chiếc tàu ngầm vận động dưới nước (Nd: Câu hỏi: Ở độ
nổi trung tính, tàu ngầm ở trạng thái không ổn định, dễ bị chìm xuống hoặc nổi lên. Trong điều kiện
biển động, sự không ổn định càng lớn. Vậy tàu ngầm điều chỉnh điều này như thế nào? Khi tàu hơi
chìm thì không khí được đưa vào các bồn dằn để đẩy bớt nước ra. Có phải khi tàu hơi nổi thì không
khí lại được nén trở lại để nước đi vào tàu thêm hay không? Rủi trong quá trình nén, hơi nước biển
có muối lọt vào bồn không khí nén thì sao?).
Khi đến lúc nổi lên, thậm chí nhiều không khí hơn được đẩy vào các bồn dằn. Việc này đẩy nước ra,
gây nên một hỗn hợp không khí, kim loại và nước mà giờ ít đậm đặc hơn nước xung quanh chiếc
tàu ngầm. Dưới các điều kiện này, chiếc tàu ngầm nổi lên bề mặt. (Nd: Có thể bạn cho rằng bài viết
này là đủ hiểu. Có lẽ một bài viết khác nữa sẽ khiến bạn suy nghĩ lại. Tuy nhiên, nó cũng là cơ sở
kiến thức ban đầu để dễ hiểu các bài sau hơn.)
Các sự kiện về tàu ngầm (Nd: Phần dưới đây chỉ để tham khảo thôi, không quan
trọng lắm trong việc giải thích cơ chế hoạt động của tàu ngầm)
A deep-diving submarine used to explore the ocean is called a submersible. Submersibles are
usually smaller than submarines and may be connected (or tethered) to a support vessel on the
surface. They are often equipped with external cameras, manipulating arms, and special lights.
Submersibles are built to do specific jobs, not for long-distance travel. We use them to help us
recover “black box” flight recorders from wrecked airplanes, bury cables in the sea floor,
investigate ancient shipwrecks, map the ocean floor, look for signs of undersea earthquakes, study
marine life, repair damaged offshore oil wells, take rock samples of the ocean floor, and study
ocean currents.

A submersible called Alvin was used to recover a hydrogen bomb accidentally dropped from an air
force bomber. Alvin has also explored the mysterious hydrothermal vents of the deep ocean, places

Để lặn xuống, nước được bơm vào các bồn dằn. Để nổi lên, không khí được
ép vào các bồn dằn, đẩy nước ra.
bởi David Garrison
where animals live not on sunshine but on heat and chemicals issuing from cracks in the Earth.
Japan once had an unmanned submersible
called Kaiko that could dive over 10
kilometres. In 1995, Kaiko went down to
the Mariana Trench — the deepest spot in
the ocean! In 2003, Kaiko was lost when
its tether to the surface was accidentally
fractured in a typhoon.
Probably the most famous submarine in
history didn’t even exist. Jules Verne
created Captain Nemo’s submarine
Nautilus for his 1870 book Twenty
Thousand Leagues Under the Sea. Verne
named his vessel after a real-life
submarine invented by Robert Fulton.
Food For Thought
Some of the most impressive and exciting
submersible vehicles don’t have people on
board at all. Remotely-operated vehicles
(ROVs) have been used to explore shipwrecks such as the Titanic. Robotic subs are right now
exploring the mysterious lakes of Antarctica, which have been buried under ice for thousands of
years. Scientists and engineers are even designing robotic subs to explore the ice-covered ocean of
faraway Europa, a moon orbiting the giant planet Jupiter.
For Further Information

Submarines Up Close by Andra Serlin Abramson (2008). This book takes you inside a submarine to
learn about equipment, maintenance, and staffing of a modern submarine.
Underwater Exploration by Carole Garbuny Vogel (2003). This book explores cold seeps,
hydrothermal vents, and shipwrecks of the deep ocean.
Dịch ẩu xong: 18:27, 18-09-2010

Kaiko was the first vehicle to sample sediment and
microrganisms from the deepest place on Earth, the Mariana
Trench.
Courtesy JAMSTEC