Ponorka

Ponorka (zastarano "podmorská loď" alebo "podmorský čln") je plavidlo schopné plavby pod vodnou hladinou, často v pomerne veľkých hĺbkach, kde je vylúčený pohyb potápačov. Vojenské ponorky sa po prvýkrát začali širšie používať počas prvej svetovej vojny. Civilné ponorky sa používajú hlavne na vedecké výskumy v hĺbkach príliš veľkých pre potápačov.
Vojenská ponorka má zväčša cigarovitý tvar, pri plavbe na hladine má vynorenú iba úzku palubu a vežu. Ponorenie a vynorenie umožňujú zabudované nádrže, ktoré sa pri ponáraní napĺňajú vodou, dokým sa hmotnosť ponorky nedostane do rovnovážneho vzťahu s hmotnosťou vody ponorkou vytláčanej (Archimedov zákon), následne sa hĺbka ponoru určuje nastavením hĺbkových kormidiel. Nad hladinu sa môže opäť vynoriť po odčerpaní vody z nádrží. V špeciálnych prípadoch, keď potrebuje ponorka klesnúť bez dopredného pohybu je do nádrží načerpané také množstvo vody, aby celková hmotnosť ponorky presahovala hmotnosť vody ponorkou vytláčanej, pre zastavenie klesania je potrebné vytlačiť časť vody, aby sa dosiahol rovnovážny stav a rovnako pre stúpanie sa vytlačí dostatok vody, aby ponorka bola ľahšia ako voda ňou vytláčaná. Oba prípady, ako aj prečerpávanie vody a hĺbkové kormidlá je možné kombinovať. Ponorka môže zostúpiť do hĺbky niekoľko sto až tisíc metrov. Pri plavbe na hladine sa napriek tomu, že plocha na ktorú pôsobí odpor vody je menšia pohybuje pomalšie, je to spôsobene menším odporom plne ponorenej ponorky ktorú lepšie obteká kvapalina. V miernej hĺbke sa naviguje pomocou periskopu a rádiokompasu. Vo väčších hĺbkach sa používajú gyroskopy a sonary. Pohyb je ovládaný výškovým a smerovým kormidlom. Vojenské ponorky sú vyzbrojené širokým arzenálom zbraní, hlavne torpédami a raketami. Veľký pokrok pre ponorky znamenalo zavedenie atómového pohonu, pretože podstatne zväčšuje ich akčný rádius a zbavuje ich nutnosti pravidelného a častého vynorovania (pri pohone spaľovacími motormi sa spotrebováva veľké množstvo kyslíka). Atómový pohon je však drahý a náročný na obsluhu a používa sa preto len na vojenských ponorkách.
Výskum.
Výskumné ponorky sa spravidla orientujú aj optimalizujú na prácu v hĺbkach. Na diaľkové plavby a pre navigáciu nie sú vybavené prakticky vôbec. Na miesto pôsobenia sa dopravia pomocou špeciálne uspôsobených lodí.
Sú veľmi dobre prispôsobené na priame pozorovanie okolia spravidla vypuklými priezormi.
Výskumná ponorka špeciálne upravovaná na extrémne hĺbky sa nazýva batyskaf.
Vojnové.
Vojnové ponorky sú vybavené na diaľkové plavby po vlastnej osi, ponorná hĺbka býva zväčša druhoradá, oficiálne cca 300 – etrov neoficiálne sa uvádzajú čísla až do 1 000 metrov.
Ich primárnou úlohou je operovať skryto. Či už pred zrakom alebo načúvacími prístrojmi. Pred loďami sa ponorka skrýva za pomoci javu nazývaného Úplný odraz svetla, pričom tento efekt je pri pozorovaní z paluby lode ešte znásobený vlnením hladiny a prípadne ešte stupňom kalnosti vody. Z veľkej výšky je ale ponorku pod hladinou možné ešte vidieť, keďže hladina sa pozoruje pod kolmejším uhlom. Kontúry ponorky sú rozoznateľné z výšky až do hĺbky 40 metrov pod hladinou.
Zvukovo to má ponorka ťažšie, jedinou účinnou ochranou proti začutiu je ponoriť sa do istej hĺbky, najlepšie pod rozhrania teplôt a prúdov, ktoré spôsobujú odraz zvukových vĺn.
Konštrukcie trupu ponoriek.
V súčasnosti sa používajú kombinácie oboch konštrukcií využívajúc ich slabé aj silné stránky. Tlakový trup väčšiny ponoriek bol z bezpečnostných dôvodov rozdelený na viacero častí (úsekov)
oddelených vodotesnými prepážkami s príklopom, aby pri havárií potom nedošlo k zatopeniu celej
ponorky.
Princíp ponorky.
Na hladine plávajúca ponorka vytláča väčšinu svojho objemu (hladinový výtlak) a vyčnieva iba
malou časťou (časť paluby a veliteľská veža). Na ponorenie slúžia balasty (záťažové nádrže)
umiestnené väčšinou v prednej a zadnej časti ponorky (hlavné balasty), ktoré su na hladine
prázdne a majú približne objem rovnajúci sa zvyšnému objemu úplne ponorenej ponorky
(podhladinový výtlak). Čím väčší je rozdiel medzi oboma výtlakmi ponorky, tým väčší objem majú
hlavné balastové nádrže. Balasty sú vybavené záklopkami (ventilmi). Otvorenými hornými
záklopkami na balastoch uniká vzduch vytláčaný vtekajúcou vodou cez otvorené dolné záklopky -
naberá sa vodná záťaž. Po naplnení hlavných balastov sa ponorka ponorí tesne pod hladinu.
Ďalšie balastové nádrže s menším objemom (stabilizačné balasty) umiestnené v strednej časti
ponorky sa napĺňajú a vyprázdňujú podľa hĺbky v ktorej sa ponorka pohybuje. Pomerne zložitý
systém potrubí, ventilov, rozvádzačov a čerpadiel umožňuje reguláciu množstva vodnej záťaže v
jednotlivých balastoch, jej prečerpávanie medzi jednotlivými balastmi (stabilizácia ponorky),
ale umožňuje aj prípadné čerpanie vzduchu z nich pri zatvorených horných záklopkách. Pri
vynáraní sa otvorenými dolnými záklopkami vytláča vodná záťaž vháňaním stlačeného vzduchu do
balastov (väčšie množstvo vody – menšia hĺbka), alebo vyčerpávaním pomocou tlakových
čerpadiel (vo väčšej hĺbke), príp. kombináciou oboch spôsobov. Množstvo vodnej záťaže sa musí
pri ponáraní presne regulovať (obmedzený tlak zariadení na vytlačenie vodnej záťaže), inak hrozí
nekontrolovaný "pád do hlbín" a následná implózia (výbuch dovnútra) tlakového trupu ponorky. Na manévrovanie pod hladinou (ale aj na zmenu hĺbky bez použitia balastov) je ponorka vybavená
otočnými kormidlami (horizontálne – hĺbkové a vertikálne – smerové), ktoré sú upevnené na boku
ponorky v prednej a zadnej časti a fungujú podobne ako krídla lietadla.
Pozn.najlepšie ponorky cez druhú svetovú vojnu sa dokázali ponoriť na periskopovú hĺbku za 30
sekúnd a dosahovali hĺbky cez 100 metrov.