צוללת

צוללת היא כלי שיט המסוגל לנוע ולפעול מתחת לפני הים. רוב הצוללות בעולם משמשות למטרות צבאיות – בעיקר איסוף מודיעין צבאי, טיבוע אוניות, ירי טילים אל מטרות קרקעיות והובלת לוחמי קומנדו ימי, אך קיימות גם צוללות למטרות מחקר מדעי, לצורכי תיירות, להברחת סמים ולמספר מצומצם של שימושים מסחריים אחרים.

הצוללות יקרות בהרבה מכלי שיט אחרים בכל הקשור לבנייה ולתחזוקה, אך יתרונן ביכולת התחמקות ופעולה בחשאי מצדיק את ההשקעה בהן. מדיניות הגרעין של ארצות הברית ושל מדינות נוספות מתבססת על יכולת לשגר מהלומה גרעינית מצוללות, וכך לקיים מדיניות של השמדה הדדית מובטחת.

רעיון הצוללת קיים לפחות מהמאה ה-16. אחד מספריו הפופולריים של סופר המדע הבדיוני ז'ול ורן, 20,000 מיל מתחת למים עסק בצוללת בשם "נאוטילוס". עם זאת, לשימוש רחב הגיעו הצוללות רק במלחמת העולם הראשונה, בה שימשו כנשק אסטרטגי בידי הקיסרות הגרמנית במטרה להטביע חלק ניכר מצי הסוחר הבריטי ובכך לאלץ את בריטניה להיכנע לתכתיבים גרמניים.

אורך חיים של צוללת מודרנית הוא כ-25 שנה, לאחר מכן היא נשלחת לגריטה. אחת ל-5 שנים צוללת עולה למבדוק לצורך תיקונים ושיפוצים שנמשכים כשנה.

היסטוריה
מתקן וכלי תחבורה דמוי צוללת אשר הוצג כבר בשנת 1578, נבנה על ידי המתמטיקאי האנגלי . ההנעה של צוללת זו הייתה באמצעות חתירה של הצוות אשר ישב בתוכה. הצוללת לא שקעה לעומק רב מפני שאספקת האוויר לצוות התבצעה באמצעות צינור.

צוללת המלחמה הראשונה הייתה ה"צב" אשר פותחה בשנת 1775, במהלך מלחמת העצמאות של ארצות הברית. צוללת זו אשר עוצבה בצורת ביצה יכלה להכיל חייל אחד. הצוללת הונעה באמצעות מדחף אשר החייל היושב בתוכה סובב על מנת לנוע. בשנת 1776 ניסתה הצוללת להטביע ספינה בריטית שעגנה על יד החוף אך נכשלה ונסוגה.

בשנת 1779 תוכננה הצוללת "נאוטילוס", על ידי הממציא האמריקני רוברט פולטון. פולטון הציע את המצאתו הן לצרפתים והן לבריטים, ובשנת 1800 היא נבנתה על ידי הצרפתים. הצוללת הונעה באמצעות מדחף אשר הופעל על ידי הצוות היושב בתוכה. לאחר מספר שנים, ומשלא הצליחו לשכלל את הצוללת כצוללת מלחמה, ויתרו עליה הצרפתים ולאחר מכן ויתרו עליה גם הבריטים.

צוללות מלחמה השתתפו גם במלחמת האזרחים האמריקנית. צבא האיחוד היה זה שהשתמש ראשון בצוללת בשם "אליגטור". הצוללת הייתה בנויה עם מכלי אוויר בתוכה ויכלה לשקוע לעומק. ההנעה של הצוללת המקורית הייתה מבוססת על חתירה ולאחר כשישה חודשים של ניסויים שינו את ההנעה להנעת מדחף שמסובב על ידי הצוות שיושב בתוכה.

צבא הקונפדרציה השתמש בצוללת "פיוניר" לצורכי הברחת אספקה, ובצוללת "האנלי" ככלי התקפי. עקרון ההתקפה של "האנלי" היה פשוט מאוד, אך קשה לביצוע. בקדמת הצוללת היה מוט ארוך ועליו חומר נפץ; הצוללת הייתה צריכה להתקרב לספינת האויב, להדביק עליה את חומר הנפץ, ולאחר שהייתה מתרחקת, הייתה מפעילה אותו.

צוללת כנשק אסטרטגי
250px|שמאל|ממוזער|הצוללת הגרעינית מישיגן (SSBN-727) מסדרת אוהיו
צוללות מלחמה התחילו לשנות את תוצאות הקרבות או להביא יתרון אסטרטגי משמעותי במהלך מלחמת העולם הראשונה. לקראת סוף המלחמה, המציאו הבריטים את פצצות העומק, הנהיגו את שיטת השיירות, והתגברו במידה רבה על איום הצוללות הגרמניות. הצוללות הבריטיות הגיעו להישגים ניכרים עת חדרו אל הים הבלטי ואל ים השיש.

בעקבות זאת, ביקש הנרי סטימסון, מזכיר המדינה של ארצות הברית, בשנת 1930, בוועידה בין-לאומית ימית בלונדון, להגיע להסכמה נגד בנייה ושימוש בצוללות, ששימשו לדבריו לפעילות בלתי אנושית. אל מול התנגדות צרפת ויפן הוחלט לקבוע שהשימוש בצוללות ייעשה באופן הומני, כדי למנוע פגיעה בבלתי מעורבים בלחימה.

במלחמת העולם השנייה הופעלו צוללות כנשק לגיטימי בפעילות שוטפת. לגרמניה הנאצית היה צי הצוללות הגדול ביותר, והיא השתמשה בו באופן אפקטיבי נגד הצי הבריטי. עם זאת, במאמץ אדיר, בו נטלו חלק הבריטים, האמריקנים והקנדים, הצליחו אלה להתגבר על איום הצוללות. בנוסף לתפקיד קרבי בזמן המלחמה, שימשו הצוללות גם ככלי לאיסוף מודיעין ולביצוע משימות מיוחדות כמו במהלך מבצע קיסר. במהלך המלחמה הפכה המשימה להטבעת אוניות אספקה לעיסוקו העיקרי של צי הצוללות הגרמני.

שימוש מוצלח בצוללות עשו הבריטים בזירת הים התיכון, עת מנעו אספקה מן הכוחות האיטלקיים והגרמניים בצפון אפריקה. השימוש האפקטיבי ביותר בצוללות, במלחמה זו, וקרוב לוודאי במהלך ההיסטוריה כולה, היה זה של האמריקנים, אשר גרמו אבדות חמורות ביותר ליפנים בשנים 1944 ו-1945.

בזמן המלחמה הקרה, וכחלק ממרוץ החימוש, עברו הצוללות שינויים גדולים. אחד השינויים המשמעותיים ביותר היה התקנת כורים גרעיניים כמקור הכוח של הצוללות בשנת 1950, מה שאפשר לצוללת להישאר זמן רב מאוד מתחת לפני המים. צוללת כזו מכונה צוללת גרעינית. שינוי משמעותי נוסף היה במגוון כלי הנשק שהצוללת נשאה עימה. כלי הנשק המרכזיים היו טילים בליסטיים נושאי ראשי נפץ גרעיניים, שפותחו על ידי המעצמות על מנת ליצור איום אסטרטגי-קיומי על מדינות יריבות.

בשייטת 7 (שייטת הצוללות) של חיל הים הישראלי יש כיום שש צוללות – שלוש מדגם "דולפין" ושלוש מדגם "דולפין AIP".

אובדן צוללות בציי המעצמות 
אובדני צוללות התרחשו לא רק בעת מלחמה. הוותק של צי בהפעלת צוללות, אינו מהווה כשלעצמו חסינות.

אח"י דַּקָּר הייתה צוללת בשירות חיל הים הישראלי, שטבעה ב-25 בינואר 1968 בדרכה מבריטניה לישראל וכל 69 אנשי צוותה נספו. ב-28 במאי 1999, למעלה מ-31 שנים לאחר היעלמותה, נמצאו וזוהו שרידיה של ה"דקר" על קרקעית הים בעומק של כשלושה קילומטרים, בנתיב השיט המתוכנן לחיפה, במרחק של 485 קילומטרים מיעדה. לא נמצאו שרידי אנוש בצוללת או בקרבתה. המחקר ההנדסי הצביע על תקלה טכנית פנימית כסיבה שהביאה לאובדן הצוללת אך לא ניתן להצביע על סיבת הכשל המדויקת. הממצאים העידו כי הצוללת הייתה במצב של הפלגה בעומק פריסקופי בנתיב המתוכנן, כאשר אירע כשל טכני שגרם לאובדן השליטה בה ולחריגה בעומק הצלילה אשר הביאו אותה למצב בו לא יכול היה הצוות להצילה.

שתי צוללות של הצי המלכותי הבריטי אבדו בהתנגשות עם אניות. הצוללת HMS TRUCULENT בינואר 1950 והצוללת HMS AFFRAY  ביוני 1951.

לצי הצרפתי אבדו בשנים 1968 עד 1971 שתי צוללות ולשלישית קרתה תקלה שכמעט הביאה לטביעתה. שלושתן היו צוללות דיזל-חשמל, מסדרת דפנה. הצוללת מינרב אבדה ליד טולון בים התיכון בינואר 1968 בשעות הבוקר, המינרב נעה בצלילה רדודה, בתנאי ים קשים שיצרה סערת המיסטראל. הצי הצרפתי חיפש אחריה בשלוש השנים לאחר שאבדה אך היא לא נמצאה. הערכה הייתה שהצוללת התפרקה לשברים קטנים, הנמצאים באזור בו פני הקרקע מצולקים ובעומקים שבין 1,000 ל-2,000 מטר. לטקס האשכבה למינרב הגיע הנשיא שארל דה גול ואף צלל עם הצוללת האחות אורידיס..
51 שנים אחרי ב-21.7.2019 מצא צוות צרפתי מיוחד של הצי הצרפתי, מצויד בכלים מודרניים מיוחדים את המינרב.
ב-4 במרץ 1970, בשעות הבוקר, טבעה האורידיס באותו אזור. רעש ההתרסקות נקלט בהידרופונים של הצי ועל פני הים השקט צפו עדויות. ספינות הצי הצרפתי עצרו מספר אניות סוחר שעברו בסביבה והעלה אותן לבדיקת תחתית במבדוק. מסקנתם הייתה שהסיבה לטביעה היא התנגשות עם האוניה התוניסאית טברג'ה. היות שבתחתית האוניה נמצאו סימני גירוד טריים. אף על פי שהאירוע קרה באור יום ובים שקט האוניה לא הרגישה דבר. ב-19 בפברואר 1971 נוצרה חדירת מים מצינור היניקה לצוללת פלורה מאותו דגם, בעת  במזג אוויר גרוע באזור טולון. המים גרמו לקצר חשמלי ואובדן שליטה. הצוללת הצליחה לעלות לפני המים אך איבדה את כושר התנועה והיטלטלה בים הסוער עד שגוררת חילצה אותה לנמל. לאור תחקיר הצוות תוכנן ראש תורן היניקה מחדש והוחלף בכל הצוללות מדגם דפנה.

הצי הסובייטי איבד לפחות 16 צוללות מאז תום מלחמת העולם השנייה:

ב-4 במרץ 1968 טבעה הצוללת K-129 מדגם "גולף" נושאת טילים בליסטיים, בעת סיור מבצעי בלב האוקיינוס השקט. צוללת זו הייתה יעד למבצע חילוץ על ידי ה-CIA, אשר הצליח כנראה באופן חלקי בלבד, ופרטיו לא פורסמו במלואם עד היום למרות עיסוק תקשורתי ניכר. הגרסה הרשמית של הצי הסובייטי טוענת שהצוללת טבעה בעת שינור כתוצאה מצלילה לעומק גדול מהמותר, אך גרסאות אחרות מסבירות את האירוע בהתנגשות, או בפיצוץ טורפדו בצמ"ט (צינור מוביל טורפדו, תא אחסון הטורפדו בצוללת) או במנוע הרקטי של טיל.

ב-24 במאי של אותה שנה התרחשה תקלה בכור הגרעיני בצוללת K-27, ובמהלך ניסיון כושל לטפל בתקלה בלב ים, נהרגו 9 אנשי צוות מחשיפה קטלנית לקרינה.

צוללת גרעינית אחרת אבדה לצי הסובייטי בשנת 1968 בים הארקטי. הצוללת (שמה לא ידוע) איבדה כושר תנועה, ונחה על קרקעית הים חודש שלם, עד שכל 90 איש אנשי צוותה גוועו. המבוכה לצי הסובייטי כה גדולה שהאירוע נשמר מידיעת העם הרוסי עד היום.

ב-7 באפריל 1989, טבעה ה-צוללת K-278 בים ברנטץ ועליה 42 מלחים. על סיפונה נותר חימוש גרעיני וכן הכור הגרעיני ששימש להנעתה.

באפריל 1970 קרתה תקלה בכור של הצוללת הגרעינית K-8 מדגם "נובמבר" והיא טבעה במפרץ ביסקאיה בעת הניסיון לגרירתה עם 52 אנשי צוות.

טביעת הצוללת הרוסית קורסק – טבעה בים ברנץ ב-12 באוגוסט 2000. 118 אנשי צוות הצוללת נספו כולם באסון.

הצי האמריקני – בפברואר 1968 קרתה תקלה טכנית שכמעט הביאה לטביעתה של הצוללת USS Chopper, SS-342, מסדרת בלאו. ב-11 בפברואר 1968, בעת אימון עם כלי שיט נגד צוללות, ליד קובה, בהיותה בעומק 150 רגל ובירידה מתונה, חל קצר חשמלי. הצוללת המשיכה לרדת והזווית גדלה. הנגד האחראי על ההיגוי העביר על דעת עצמו את כח המנועים באופן מלא לאחור בכדי למנוע את טביעתה. הצוללת הגיעה למצב כמעט אנכי בעומק 1,000 רגל לפני שהירידה נעצרה. בעקבות פעולת הצוות, הצוללת הצליחה לעלות במאונך עד שחציה מחוץ למים, נפלה ונשכבה בציפה אך ללא כושר תנועה. העיוותים שנגרמו בגוף הלחץ עקב התמרון החריף פסלו אותה לצלילות נוספות.

הצוללת הגרעינית USS Thresher, SSN-593 אבדה ב-10 באפריל 1963. בטביעה נספו כל 129 אנשי הצוות ומפליגים נוספים ממספנת הצי שהיו בה. הערכת ועדת החקירה הייתה שפקיעת ריתוך בצינור מים של מערכת הקירור בקרבת לוח החשמל הראשי, גרמה לרסס מי קירור שבתורו גרם קצר למעגלים חיוניים ושיתק את מערכת השליטה בהגאי הצוללת. האירוע נחשב לטראומתי במיוחד והביא למהפיכה מוחלטת בגישת הצי האמריקאי לנושא הבטיחות בבניית ותחזוקת צוללות.

הצוללת הגרעינית USS Scorpion, SSN-589 אבדה ב-5 יוני 1968 בלב האוקיינוס האטלנטי. הדעות בצי ארצות הברית חלוקות אם הסיבה לאובדן הייתה הפעלת טורפדו בתוך הצמ"ט, או מסיבה אחרת. אף על פי שטבעה לאחר USS Thresher, היא נבנתה לפניה ולכן גם לפני כניסת מערך הבטיחות ואבטחת האיכות לשימוש.

מבנה ואופן פעולה
מבנה הצוללת
לרוב הצוללות המודרניות שתי מעטפות: מעטפת פנימית ומעטפת חיצונית. המעטפת החיצונית ידועה גם בשם "המבנה הקל" והמעטפת הפנימית ידועה בשם "גוף הלחץ". שמן של המעטפות נקבע לפי תפקידיהן השונים.

עקרון המעטפת הכפולה הועלה כבר במלחמת העולם הראשונה. בתקופה זו, שימשו הצוללות בעיקר ככלי לתקיפת ספינות אויב. רוב הזמן הן שייטו על פני המים וצללו מדי פעם לצורך תקיפה או לצורך התחמקות מרודפים. עם זאת, מרבית התקיפות בוצעו בלילה כשהצוללת בהפלגה על מימית. במהלך המלחמה, כאשר נעשה ניסיון להגדיל את עומק הצלילה המרבי, לשפר את יכולת התמרון ולהקטין את הגרר, התברר כי הצורה האופטימלית למעטפת על מנת שתוכל לעמוד בלחצים תת-מימיים גדולים יותר (עומק צלילה רב יותר), שונה מהותית מהצורה האופטימלית של מעטפת שתשיג חיכוך הידרודינמי קטן יותר (מהירות שיוט גבוהה יותר ושיפור יכולת התמרון). לכן, הוחלט להפריד בין שתי המעטפות, לתכנן אותן בנפרד ולהרכיבן אחת בתוך השנייה.

המעטפת החיצונית, או בשמה "המבנה הקל", בנוי בצורת סיגר. צורה זו מאפשר חיכוך הידרודינמי מינימלי בעת הצלילה. תפקידה המרכזי היא נשיאת ציוד רב אשר יכול לגרום ללחצים מיותרים על הצוללת אם יחובר לגוף הלחץ. תפקיד מרכזי נוסף הוא הגנת הצוללת, כלומר גם אם הצוללת תפגע במעטפת החיצונית שלה, לא יפגע כושר הפעולה שלה כל עוד המעטפת הפנימית שלה תקינה. על המעטפת החיצונית יש ציפוי גומי מיוחד אשר מעמעם את הקולות שבתוך הצוללת ובולע גלי קול שמשוגרים לכיוונה מסונאר אויב, ובכך מקטין את הסיכוי שלה להיחשף בידי צוללת אויב.

המעטפת הפנימית, או בשמה "גוף הלחץ", מאוחסנת בתוך המעטפת החיצונית. גוף הלחץ בנוי מפלדה או מטיטניום ואחראי על התנגדות ללחצים התת-מימיים ושמירת לחץ אטמוספירי נורמלי בתוך הצוללת. מתחת לפני המים הלחץ על הצוללת גדל בכאטמוספירה אחת על כל ירידה של 10 מטרים בעומק.

לצוללת מבנה מיוחד מעל הסיפון העליון במבנה הקל שלה. בצוללות המלחמה הראשונות שימש המבנה כתא בקרה הקרוי "ביתן". בצוללות המודרניות מותקנים בתוך המבנה תרנים מתרוממים שמשמשים להפעלת קשר רדיו, מכ"ם, פריסקופים ולוחמה אלקטרונית.

ציפה
יכולת הציפה של הצוללת מבוססת על חוק ארכימדס. על פי חוק זה, על גוף שנמצא בתווך כלשהו (נוזל או גז) פועל כוח ציפה (כלפי מעלה) השווה למשקלו של תווך בעל נפח זהה. כוח הציפה של נוזל מסוים תלוי במספר גורמים כגון: תאוצת הנפילה החופשית, צפיפות הנוזל, ונפח הגוף הצף.

צוללת בצלילה תהיה בעלת ציפה נייטרלית. כלומר, משקל המים שהיא דוחה יהיה שווה למשקלה היא, ולכן יתאפס משקלה במים. לצורך ביצוע הצלילה מותקנים בצוללת מכלים מיוחדים, הנקראים מכלי כובד, אשר אותם ממלאים במי ים, כאשר רוצים לצלול, ואוויר דחוס, הדוחק את המים החוצה, כאשר רוצים לצוף. על מנת שמשקלה אכן יתאפס במים ברמת דיוק גבוהה, ישנם בנוסף גם מספר מכלים קטנים יותר בתוך הצוללת, הנקראים מכלי פיצוי, ועל ידי הוספת מים לתוכם או גריעת מים מהם מביאים את הצוללת למצב של ציפה נייטרלית.

כאשר הצוללת בצלילה, יש להקפיד גם על איזון אופקי, כלומר שהחרטום והירכתיים יהיו באותו עומק מים מכיוון שאם לא כן, תנועת הצוללת קדימה תגרום לכך שהיא תשנה בצורה לא מכוונת את עומק הצלילה שלה. לצורך שמירה על האיזון מותקנים בחרטום ובירכתיים מכלים שנקראים מכלי איזון, והעברת מים מהחרטום לירכתיים או להפך מאפשרים לצוות לשמור על איזון אופקי של הצוללת.

הדרך לשלוט בעומק הצלילה בה רוצים שהצוללת תשהה נעשית בעזרת כנפיים קטנות שנקראות הגאי עומק. בדומה למטוס, מותקנים בגוף כנפיים המאפשרים לה לשלוט על שינויי עומק הצלילה מבלי לשנות את משקלה. הגאי עומק אלה הם בנוסף להגה כיוון שבעזרתו שולטים בכיוון ההפלגה של הצוללת.

הנעה
בתחילת הדרך, התבצעה ההנעה של הצוללת באמצעות הצוות היושב בתוכה, כלומר ההנעה של הצוללות הראשונות הייתה חתירה כמו בסירה רק מתחת לפני המים, או יותר מאוחר (לאחר שנכנס שימוש במדחף) החיילים שישבו בפנים סובבו את המדחף.

במאה ה-19 התחילו המהנדסים ליישם שיטות הנעה מכניות המבוססות על מנוע קיטור או מנוע שרפה פנימית. הצוללת הראשונה שהייתה מונעת במנוע היא ה"איסטניו 2" של המהנדס נרציס מונטריאול. בשנת 1867 הוא התקין עליה את מנוע הקיטור והפך אותה לצוללת מכנית. השיטה של מנוע קיטור לא הייתה יעילה מכיוון שהמנוע היה שורף גם את החמצן שנמצא בתוך תא הצוות. לאחר שהבין את הבעייתיות של מנוע זה המציא נרציס את מנוע האוויר אשר היה מפיק גם אוויר לתא הצוות וגם קיטור על מנת להניע את המדחף. לקראת סוף המאה ה-19, החלו הצוללות להשתמש במנוע דיזל שהניע גנרטור אשר סיפק חשמל למנוע חשמלי.

בשנת 1928 המציאו המהנדסים האמריקאים שיטה חדשה להנעת הצוללת. הם השתמשו בשני מקורות אנרגיה שונים בצוללת אחת. כאשר הצוללת צפה מעל פני המים היא הייתה משתמשת במנועי דיזל אשר היו מחוברים גם למצברים חשמליים וגם למנוע וכך הייתה הצוללת גם אוגרת חשמל במצברים וגם נעה, ואילו בזמן הצלילה הייתה משתמשת רק במצברים.

בשנת 1944 החל הצי הגרמני להשתמש במערכת  (snorkel) לצוללות, אשר פותחה בהולנד לפני כיבושה על ידי גרמניה. המערכת אפשרה לספק אוויר למנועי הדיזל וכך להפעילם גם כשהצוללת בצלילה בעומק פריסקופי, עומק שבו ראש תורן השינור בולט מעל פני המים.

בשנת 1950 כאשר טכנולוגיות הגרעין התקדמו, הוחלט ליישם הנעה גרעינית גם בצוללות. המעבר להנעה בעזרת כור גרעיני אפשר לצוללת לבצע משימות ארוכות ולהפליג למרחקים גדולים מאוד. מגבלות הצוללת לשהות ארוכה מתחת למים עברו למישורים אחרים, אספקת המזון וטיהור האוויר.
צוות הצוללת צורך חמצן ומייצר דו-תחמוצת פחמן. לשני הגזים הללו ישנן מגבלות של ריכוז באוויר על מנת לאפשר תפקוד אופטימלי של הצוות. לחמצן אסור לרדת מתחת לריכוז מסוים ולדו-תחמוצת הפחמן אסור לעלות מעל לריכוז מסוים. ישנם אמצעים לטפל בשתי המגבלות הללו, אבל לא עד לשהייה אינסופית בחלל הסגור.

אף על פי שהנעה גרעינית היוותה מנוף לשיפור גדול מאוד בביצועים, צוללת מודרנית עדיין נושאת עליה גם מנוע דיזל ומצברים למקרה של תקלה בכור הגרעיני. התנאי היחיד למבנה צוללת על מנת שתוכל להיות מונעת באמצעות כור גרעיני הוא גודל מינימלי שיאפשר לשאת את הכור הגדול המוקף בדפנות עבות במיוחד של עופרת.

כיום משתמשות צרפת, אנגליה וארצות הברית בצוללות עם הנעה גרעינית בלבד, מפני שבהן הצוללות משתתפות במשימות במרחקים גדולים. מדינות נוספות אשר משתמשות בצוללות גרעיניות הן רוסיה, סין, הודו, וישנן מדינות נוספות המפתחות צוללות כדוגמת ארגנטינה וברזיל. לרוב המדינות אין יכולת פיתוח צוללות עקב היעדר טכנולוגיה.

בתחילת המאה ה-21 החלו להיכנס לשימוש צוללות עם מערכת הנעה Air Independent Propulsion (ר"ת: AIP), שהן מערכות הנעה לצוללות ללא תלות באוויר חיצון. מערכות אלו מבוססות על טכנולוגיית תאי דלק, המאפשרת למנוע המשולב דיזל-חשמל להשתמש בחמצן ללא צורך בצריכתו ממקור שמחוץ למים.

חיישנים
המודיעין המופק באמצעות האזנה לקולות כלי שיט נקרא מודיעין אקוסטי ימי. בצוללות מותקנים חיישנים מיוחדים לצורך גילוי מיקומי גופים זרים כגון: צוללות אויב, ספינות, ופני הקרקע התת-ימית, הנקראים סונאר.

קיימים שני סוגים של סונארים: סונאר פאסיבי וסונאר אקטיבי. לשני הסונארים אופן פעולה שונה. הסונאר האקטיבי שולח גלי קול באורך גל קצר יחסית וכאשר גל זה חוזר חזרה מהעצם הוא נקלט בהידרופון (מיקרופון תת-ימי). הסונאר מחשב את המרחק של העצם לפי פרק הזמן שנדרש לגלי הקול כדי לחזור, ואת מהירותו וכיוון תנועתו הוא מעריך לפי מספר אותות עוקבים המשודרים אליו. כאשר משתמשים בסונאר אקטיבי יש סיכויים גדולים מאוד להתגלות לאויב כי בדיוק באותו אופן כלי שיט אויב גם כן יכול לקלוט ולהפיק מידע מן הגלים שנשלחים.

לעומת סונאר אקטיבי אשר שולח גלי קול, סונאר פאסיבי פועל בדרך שונה ולא שולח כלל גלים. סונאר פאסיבי מחליש ומסנן חלק מגלי הקול הנעים במים וכך ניתן להאזין ביתר דיוק למנוע של כלי שיט ולכיוון תנועתו. השימוש בסונאר פאסיבי הוא פחות מדויק מסונאר אקטיבי, אך יתרונו הגדול הוא בכך שאם הצוללת נעה בשקט או המנועים דוממים לא ניתן יהיה לגלות אותה גם ממרחק קצר יחסית.

בנוסף לסונארים על כל צוללת מותקנים גם מכ"מים אשר עוזרים לגלות ספינות אויב. השימוש במכ"מים הוא גם כן פחות בטוח מכיוון שבדומה לסונאר האקטיבי הוא פועל על עיקרון של שידור גלים הניתנים לאיכון. לצד המכ"מים מותקנים גם גלאי מכ"ם פסיביים ESM, היודעים לקלוט ולזהות במדויק את מערכות מכ"ם האויב לפי החתימה הייחודית של הגלים המשודרים (ומכאן גם לזהות את הכלי הנושא את המכ"ם, למשל ספינה או כלי טיס מסוימים). 

ניווט
לצוללת ישנן כמה דרכים לניווט. הפשוטה ביותר היא באמצעות עלייה על פני המים וניווט בעזרת מפה, מכ"ם, ו-GPS.

לעומת זאת, במקרה של צוללת צבאית בפעילות מבצעית בשטחי מדינות זרות לא ניתן לצוף מעל פני המים.
כאשר הצוללת נמצאת מתחת לפני המים קיימת בעייתיות כאמור גם בשימוש לניווט בעזרת סונאר אקטיבי, אשר שולח גלי קול ולפי הגלים החוזרים ניתן לדעת את המיקום במפות התת-ימיות. לכן, הדרך הבטוחה ביותר לנווט מתחת לפני המים היא על ידי מצפני גירוסקופ. מצפני גירוסקופ הם מצפנים שמוצאים את כיוון הצפון המדויק. בעזרת ידיעת הכיוון המדויק של הצוללת ומפה תת-ימית, ניתן לנווט גם מתחת לפני המים.

תקשורת
נקודת התורפה של צוללות היא החשש להתגלות, ולכן עליה לקיים תקשורת כשהיא מתחת לפני המים. נתוני התקשורת בין צוללות ובסיסים מושפעים מעובדה זו. מכיוון שגלי רדיו מתקשים לנוע בתוך מים מלוחים ישנן מספר שיטות לתקשורת בין צוללת לבסיס.

השיטה הראשונה, שהייתה מקובלת בזמן מלחמת העולם השנייה וגם בשנים הראשונות של המלחמה הקרה, היא תקשורת בעזרת אנטנה. הצוללות באותה התקופה נדרשו לעלות מעל פני המים על מנת להטעין את המצברים החשמלים שלהן. לכן, בזמן שהן היו מעל פני המים, היו מוציאות גם אנטנה ובעזרתה מקבלות נתונים או משימות וכן מעבירות מידע חוזר. שיטה זו הפכה למיושנת כאשר פותחו כורים גרעינים לצורכי הנעה, ולצוללת לא היה עוד צורך לעלות על פני המים. בנוסף, גבר גם הסיכון להתגלות בעת העלייה מעל המים, כתוצאה מהתפתחות טכנולוגיות המכ"ם והסונאר.

שיטה אחרת שיושמה בארצות הברית ובברית המועצות בזמן המלחמה הקרה הייתה תוכנית לתקשורת תת-ימית. באותם האזורים בהם שטו באופן קבוע הצוללות שלהן, הותקנו מתקנים תת-ימיים דמויי הידרופונים המחוברים בכבלים, ובעזרתם הוקמה רשת תקשורת תת-ימית שיכלה לשדר "אחורה" לבסיס האם. שיטה זו היא יעילה יותר, מפני שהיא לא מאפשרת גילוי של הצוללות, ועם זאת מאפשרת תקשורת יעילה. הבעייתיות של שיטה זו היא בפעילות במרחק גדול מאזורי הפריסה של התקשורת התת-ימית, ובמים טריטוריאליים של מדינה זרה.

שיטה נוספת והיעילה ביותר היא שיטת תקשורת בעזרת גלים בתדירות נמוכה מאוד (VLF) או גלים בתדירות נמוכה קיצונית (ELF). גלים מסוג זה הם בעלי אורך גל מאוד גדול לכן לא הוגבלה הצוללת במרחק שלה מהמדינה. גלים בתדירות נמוכה מאוד הם גלים בעלי תדירות 3 עד 30 קילו־הרץ ואורך הגל שלהם הוא בין 10 עד 100 קילומטר. המגבלה היחידה היא בעומק הצלילה, מכיוון שבצלילה מתחת ל-20 מטר השידור הופך לבלתי יעיל. גלים בתדירות נמוכה קיצונית הם בעלי תדירות 3 עד 30 הרץ ואורך הגל שלהם נע בין 10,000 ל-100 אלף קילומטר. השיטה הזאת היא היעילה ביותר לצוללת, מכיוון שהיא לא מגבילה אותה בעומק צלילה או במרחק מבסיס האם. חסרונה של שיטה זו הוא בקצב העברת נתונים נמוך במיוחד, ולכן מערכות אלה משמשות בעיקר כדי ליידע צוללות לעלות לעומק המאפשר תקשורת באמצעים אחרים בעלי קצב תעבורה גבוה.

חימוש
בתקופת מלחמת העולם הראשונה הותקנו על הצוללות תותחים לתקיפת כלי שיט ובהמשך מקלעים להגנה מפני מטוסי סיור. כלומר, על הצוללות היה לעלות מעל פני המים ואנשי הצוות היו צריכים לתפוס עמדות ירי, ורק לאחר ביצוע המשימה הייתה הצוללת מתחמקת בצלילה.
לקראת מלחמת העולם השנייה החל השימוש בטורפדו, אשר גרסתו הראשונה הומצאה כבר ב-1866. הטורפדו נורה מתחת לפני המים ומשמש כנשק נגד צוללות או ספינות שטח.

לאחר מלחמת העולם השנייה, בתקופת מלחמה הקרה בין ארצות הברית לברית המועצות, החלו המעצמות לפתח טילי שיוט לתקיפת מטרות יבשתיות. הטילים הראשונים מדגם זה היו מטוסי קרב סילוניים שהוסבו למטוס ללא טייס עם ראש נפיץ, ובגלל גודלם וסרבול הפעלתם הצוללות היו צריכות לעלות מעל פני המים כדי לשגר את הטילים. כעבור זמן קצר פותחו טילי שיוט וטילים בליסטיים הניתנים לשיגור מתוך צינורות טורפדו (צמ"ט) גם בעת שהותן מתחת לפני המים. פיתוחים אלה הפכו את הצוללת לנשק אסטרטגי בעל יכולת של המכה השנייה.

נשק נוסף המצוי בצוללות הוא טיל נגד ספינות המתאפיין בראש קרב גדול וכבד כדי להתמודד עם מטרות גדולות, ובמסלול מעוף נמוך מאוד מעל גובה פני הים המקשה על גילויו עד הפגיעה במטרה. לרוב מדובר בדגם מיוחד של טיל המשוגר גם ממטוסים וספינות, אך במקרה של צוללות נעשה שימוש בחיפוי נוסף כדי למנוע חלחול מי ים לתוך הטיל לפני שיצא מתוך הים אל האוויר.

בנוסף, מצוידות הצוללות במגוון אמצעי שיבוש שנועדו לבלבל ולשבש את החיישנים של כלי שיט וטורפדו של האויב במהלך קרב. אמצעים אלה כוללים למשל דמיים קוליים, הבנויים בצורת גליל הנפלט מגוף הצוללת ומייצר רעש הדומה לזה של מנוע הצוללת.

שימושים אזרחיים
למרות שרוב הצוללות בעולם הן צבאיות, יש כמה צוללות אזרחיות, המשמשות לתיירות, למחקר, לסקירת פלטפורמות נפט וגז ימיות ולסקירת צינורות נפט וגז תת-מימיים. יש המשמשות לפעילויות לא חוקיות.

הצוללת התיירותית הראשונה הייתה "אוגוסט פיקאר" , שתוכננה בידי ז'אק פיקאר נכנסה לשירות ב-1964 בתערוכה העולמית Expo 64  בשווייץ. זו הצוללת התיירותית הגדולה ביותר שנבנתה אי פעם וכלי הרכב התת-ימי הגדול ביותר שאינו צבאי. בשנים 1964–1965 הובילה הצוללת כ-33,000 נוסעים לתחתית אגם ז'נבה בעומק של 150 מטרים. בשנים 1969–1984 היא צללה לצורך תצפית מדעיות ותעשייתיות במפרץ מקסיקו, וכיום מוצבת במוזיאון בלוצרן.

250px|ממוזער|שמאל|הצוללת התיירותית "אטלנטיס"
עד 1997 פעלו ברחבי העולם 45 צוללות תיירותיות. צוללות יורדות בדרך כלל לעומק של 30 עד 37 מטר, עם יכולת נשיאה של 50 עד 100 נוסעים.

בתפעול טיפוסי ספינה נושאת נוסעים לאזור הפעלה ימי ומעלה אותם לצוללת. לאחר מכן, הצוללת מבקרת בנקודות עניין תת-מימיות כמו מבני שונית טבעיים או מלאכותיים. כדי לעלות על פני השטח בבטחה ללא סכנת התנגשות מיקום הצוללת מסומן בשחרור אוויר והתנועה אל פני השטח מתואמת על ידי משקיף בכלי תמיכה.

בשנים 1992–2004 פעלה באילת צוללת תיירותית באורך 22 מטר שבה 45 מקומות ישיבה ויכולת צלילה לעומק של עד 60 מטרים.

בשנת 2018 החלה לפעול הצוללת התיירותית "טיטאן"  שאורכה 6.7 מטרים ובה מקום לשני אנשי צוות ושלושה נוסעים, עם עומק צלילה מרבי של 4,000 מטר. הצוללת שימשה לסיורים אל שרידי האונייה טיטניק. ב-18 ביוני 2023 טבעה הצוללת, וכל חמשת נוסעיה נספו.

בטביעה של הצוללת התיירותית "סינדבד" בים סוף מול חוף ע'רדקה שבמצרים נספו שישה תיירים רוסים.

צוללות משמשות מבריחי סמים דרום אמריקאים כדי להתחמק מגילוי בידי רשויות החוק. למרות שהם מפעילים מדי פעם צוללות אמיתיות, רובן הן צוללות-למחצה מונעות עצמיות, שבהן חלק מכלי השיט נשאר מעל המים בכל עת. בספטמבר 2011 תפסו שלטונות קולומביה צוללת באורך 16 מטרים שיכולה להכיל צוות של חמישה, בעלות של כשני מיליון דולר. הצוללת הייתה שייכת למורדים של FARC והייתה בעלת יכולת לשאת לפחות 7 טונות של סמים.

ראו גם
צוללת גרעינית
התפתחות ספינות המלחמה
בתיסקף
צוללת גלים

לקריאה נוספת
יורם בר-ים, כלי שיט ישראליים בממד הרביעי, בהוצאת עמותת דולפין

קישורים חיצוניים


 רב-סרן אבנר טל, "אניות-המערכה של מלחמת-העתיד: התפתחות הצוללת בימינו". "מערכות ים", כ"ו, אוקטובר 1955, עמ' 17–26. העתק דיגיטלי באתר fresh.co.il .
 קומנדר א' יאנג, "הסיור הראשון" - פרק מתוך ספרו „אחת מצוללותינו“. "מערכות ים", מ"ג, אוקטובר 1959, עמ' 55–60. העתק דיגיטלי באתר fresh.co.il .
 יונה רות, "התפתחות הצוללת". "מערכות-ים", מס' 82, פברואר 1967, עמ' 14-11; מס' 83, אפריל 1967, עמ' 14-13; מס' 84, מאי 1967, עמ' 15-13. ההעתקים הדיגיטליים באתר fresh.co.il.
 ג'ולי פלטרר, "התפתחות הצוללת". "בין גלים", יוני 1975, עמ' 6. העתק דיגיטלי.
 טקס אשכבה לחללי הצוללת מינרב, יומני כרמל, פברואר 1968 (התחלה 6:00)
 שלמה מן, "חמשים ושתיים רגל מתחת - זה העומק שגרם לטביעת הצוללת היפנית מס 6". "בין גלים", מס' 165, יוני 1985, עמ' 36. העתק דיגיטלי.
 הצוללת USS PENNSYLVANIA הגדולה ביותר של צי ארצות הברית עד כה בשרות משנת 1989. כולל הסברים על המכשירים השונים.

"1968: מסתורין במצולות" - פרק על טביעת ארבע צוללות ב־1968 בפודקאסט ״מינהר הזמן״, ״כאן״, תאגיד השידור הישראלי
 ידיעות עיתונאיות היסטוריות על צוללות בתוך: שפת הים - ים וספנות בעיתוני ההשכלה והתחייה, 1918-1856.

 צוללות במלחמת העולם השנייה

הערות שוליים

*
קטגוריה:כלי שיט מלחמתיים
קטגוריה:סוגי כלי שיט