Máy phát điện trên tàu ngầm hoạt động như thế nào ?

Tàu ngầm, còn gọi là tiềm thủy đĩnh, là một loại tàu đặc biệt hoạt động dưới nước. Nhiều quốc gia có lực lượng hải quân sử dụng tàu ngầm cho mục đích quân sự. Tàu ngầm cũng được sử dụng cho vận chuyển hàng hải và nghiên cứu khoa học ở đại dương cũng như ở vùng nước ngọt, giúp đạt tới độ sâu vượt quá khả năng lặn của con người.

Nguyên lý hoạt động của tàu ngầm dựa vào hai định luật cơ bản của Vật lý:

Định luật Ac-si-mét: Với bất cứ một vật nào chìm trong nước, đều chịu một lực đẩy, thẳng đứng, hướng lên trên và có độ lớn đúng bằng phần chất lỏng mà vật đang chiếm chỗ.

Định luật Pascal: Áp suất mà một bề mặt phải chịu tỉ lệ thuận cùng lực tác dụng lên bề mặt, tỉ lệ nghịch với diện tích bề mặt đó.

Đối với một tàu ngầm thông thường, có hai lớp vỏ, lớp vỏ trong dày hơn nhiều và cũng là lớp vỏ của khoang nhân viên, giữa hai lớp vỏ là khoang trống có chứa các giàn ép nước. Khi tàu nổi thì khoang giữa hai lớp vỏ này trống, khi muốn tàu lặn thì có một van phía trên sẽ mở, nước tràn vào khe giữa hai vỏ làm khối lượng tàu tăng lên, chìm xuống. Các giàn ép phía trong khoang giữa hai vỏ này có nhiệm vụ dồn không khí vào chiếm chỗ nước để tàu nổi lên.

Có bao giờ các bạn tự hỏi làm sao để tàu ngầm hoạt động được lâu dài dưới đáy biển sâu mà vẫn vận hành được các động cơ hay cung cấp điện cho mọi hoạt động của tàu và sinh hoạt của đoàn thủy thủ không? Câu trả lời là các tàu ngầm được trang bị một máy phát điện khổng lồ với nguồn năng lượng đủ vận hành cho tàu trong nhiều tháng đó chính la máy phát điện từ năng lượng hạt nhân đúng theo tên gọi được trang bị động cơ  lấy năng lượng từ hạt nhân giống như là một nhà máy điện hạt nhân thu nhỏ vậy. Có khoang nguồn động lực hạt nhân cung cấp năng lượng cho các động cơ turbin chạy tạo ra điện vận hành các hoạt động trên tàu như trên hình.

Dưới sự phân hủy của các đồng vị phóng xạ tạo ra nhiệt lượng lớn làm nóng buồng chứa nước tạo ra áp suất làm quay các động cơ turbin tạo ra điện năng cung cấp cho mọi hoạt động trên tàu

Sơ đồ trạm nguồn nguyên tử tầu ngầm của Pháp.

Máy phát điện nguyên tử của tàu ngầm cho công suất nguồn điện năng tới vài trăm Mw, công suất tàu ngầm hang trục ngìn mã lực, cho phép tầu ngầm nguyên tử cơ động với tốc độ cao, khả năng lặn ngầm dưới mặt nước liên tục suốt thời gian hải trình cơ động thực hiện nhiệm vụ chiến đấu, sử dụng được tất cả các trang thiết bị kỹ chiến thuật hiện đại nhất, có tiêu thụ điện năng lớn và tạo điều kiện sống rất tốt cho thủy thủ đoàn trong điều kiện lặn ngầm cơ động dài ngày.