PERGUNTAS MAIS FREQÜENTES SOBRE SUBMARINOS


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Qual a pressão em cada profundidade?

O peso da água do mar acarreta uma pressão absoluta de cerca de meia libra peso por polegada quadrada para cada pé de profundidade. Isto equivale aproximadamente a uma atmosfera (14,7 libras por polegada quadrada) para cada trinta e três pés abaixo da superfície (ou uma atmosfera para cada dez metros de profundidade). A água é praticamente incompressível.

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Como um corpo flutua ou afunda?

Pode-se fazer qualquer corpo flutuante afundar, tornando-o mais pesado do que o peso da quantidade de água que ele desloca (isto é, dando-lhe flutuabilidade negativa). Um corpo com flutuabilidade negativa continuará a afundar (e perdendo volume, devido à crescente pressão, também, o que incrementa progressivamente a taxa de afundamento) até que algo seja feito para acrescentar-lhe flutuabildade positiva. Criar uma embarcação que pode mergulhar seguramente, e voltar a flutuar, requer um método controlado de variar seu volume por alguma forma de aumentar/diminuir sua estrutura, ou mudar o seu peso.

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Qual o princípio de Arquimedes?

Arquimedes, em seus estudos relativos á flutuação dos corpos imersos em qualquer fluído, estabeleceu que "todo corpo mergulhado em um fluído sofre um empuxo de baixo para cima igual ao peso do volume do fluído por ele deslocado". 

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Qual a maneira usual de variar o peso?

O método usual de variar o peso de um corpo mergulhado na água é adicionando-se ou removendo-se água, água essa na qual o corpo se encontra mergulhado.  Nas primeiras embarcações, a água era removida por meio de uma bomba de "recalque", operada manualmente ou pelos pés; a solução mais recente e comum é introduzir ar comprimido num tanque nela construído, tornando sua pressão superior àquela da água no exterior. Quando são usadas bombas - por exemplo, para a remoção de esgoto - a bomba deve ser capaz de sobrepujar a pressão externa em qualquer que seja a profundidade que esteja sendo operada.

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Que relação tem peso e volume?

O peso e o volume em submarinos devem casar cuidadosamente. Num pequeno submarino, o equilíbrio pode ser alterado pelo simples fato de se içar um periscópio, o que faz aumentar o volume sem alterar o peso, criando flutuabilidade positiva, pelo aumento do empuxo.

        Na medida em que a profundidade e a pressão aumentam, o volume do casco diminue e o peso tem que ser reduzido apropriadamente para manter a flutuabilidade. Um modelo típico de submarino da Segunda Grande Guerra tinha que bombear para o exterior cincoenta galões de lastro para cada cem pés de profundidade.

        Qualquer submarino pode retornar rapidamente à superfície libertando rapidamente pesos do seu exterior. Alguns modelos antigos dispunham de "quilhas removíveis" de chumbo, ferro, ou pedra, que podia ser liberada em emergência. Uma outra maneira é pelo uso de um tanque de lastro que pode ser rapidamente esgotado por ar comprimido a alta pressão.

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Como um submarino pode pairar entre águas?

Um submarino moderno pode "hoverar" (adaptado do verbo to hover = librar, pairar na mesma cota devido à flutuabilidade neutra) muma determinada cota (profundidade em que se encontra o submarino) pela manobra de constantemente expulsar ou admitir pequenas quantidades de água de lastro. Contudo,  tal não era facilmente conseguido nos submarinos mais antigos.

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Porque foi inventado o submarino?

Até meados da Primeira Grande Guerra - até, isto é, que alguém tivesse desenvolvido uma arma que pudesse avariar a parte mergulhada de uma embarcação - não havia suficiente razão para que um submarino tivesse que mergulhar mais profundo do que o necessário para tornar-se invisível.

        A invenção e aperfeiçoamento do torpedo deram razão para o desenvolvimento de uma embarcação que pudesse mergulhar e atingir um alvo. Contudo, maior profundidade significava perigo e o controle da cota era errático.

        Alguns dos primeiros projetistas insistiam que um submarino deveria sempre operar com a quilha nivelada (paralela ao plano horizontal), com a cota controlada por lastro,, e "hélices" para "reduzir a cota ou mergulhar", a fim de evitar a imersão descontrolada. Outros criaram embarcações "capazes de mergulhar" projetadas para sempre operar com leve flutuabilidade positiva, usando uma combinação de movimento para vante e lemes de controle de profundidade - lemes horizontais - para produzir variações de cota. Se uma embarcação com a quilha nivelada se tornasse instável, e pegasse ponta para baixo (ou para cima), ela poderia estar em dificuldades; uma embarcação que mergulhasse era projetada para fazê-lo segundo um certo ângulo de inclinação.

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Como funciona um sino submarino?

Se a pressão de ar no interior de um recipiente exceder a pressão da água no seu exterior, a água não entrará neste recipiente por nenhuma abertura que esteja abaixo do nível da água no seu interior. Este é o princípio do sino de mergulho: um vaso grande e resistente, literalmente com a forma de um sino com a boca para baixo, aberta para o mar e com peso suficiente para ir afundando mesmo quando suspenso da superfície. Tal arranjo retém o ar dentro do seu interior - o mesmo efeito quando se mergulha um copo vazio de boca para baixo na água. Uma vez igualadas as pressões, permanece no interior do vaso uma quantidade de ar suficiente para permitir que um mergulhador respire por algum tempo. Este princípio era para ser adaptado a vários submarinos no século 19 e primórdios do século 20, de modo a prover acesso subaquático a mergulhadores de combate ou de salvamento.

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Que profundidades pode o corpo humano alcançar?

Um mergulhador sem equipamentos de proteção pode alcançar profundidades excepcionais - maior que a maioria dos submarinos - porque o corpo humano é constituído em sua maior parte de água e tecido sólido; as pressões no mergulho afetam somente bolsas e passagens de ar.

        Mergulhadores em mergulho livre, como os catadores de esponjas da Grécia ou os pescadores de pérolas no Japão, inspiram uma grande quantidade de ar, na superfície, antes de mergulhar. O ar vai sendo incrivelmente comprimido à medida em descem mais fundo, e se descomprime quando retornam à superfície.

        A profundidade que o mergulhador pode alcançar é basicamente controlada pelo tempo que cada um pode suportar sem respirar novamente, e não a pressão. Em 1969, o Suboficial da Marinha dos EU Robert Croft estabeleceu um recorde mundial para mergulho livre em mar aberto: 240 pés. Após uma profunda inspiração, deixou-se descer puxado por um peso que sustinha na mão, até seu limite - que levava em consideração, também, o tempo que levaria para retornar`à superfície, alando-se por um cabo guia.

        Então, nos anos seguintes, outros mergulhadores ultrapassaram essa fronteira para algo mais que 400 pés, pelo uso de dispositivos de flutuação que os auxiliavam no retorno, aumentando a velocidade de subida para a superfície. A maior pressão registrada em que um ser humano desprotegido trabalhou foi a profundidade de 2300 pés, simulada numa câmara hiperbárica.

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O que é um submarino?

Um submarino é um navio projetado e construído para operar em imersão. Sua forma é completamente diferente de um navio de superfície. A maioria de submarinos tem o casco em forma de um charuto, com extremidades afiladas e um corpo redondo.

        Os submarinos possuem o hélice propulsor e lemes verticais na extremidade de ré (traseira) do casco. Têm uma vela (estrutura em forma de torre, que parece com uma vela de navio) na qual o pessoal de bordo se aloja para fazer a navegação e vigilância, quando na superfície. Esta estrutura serve igualmente para abrigar os periscópios, que permitem observar a superfície quando o submarino navega em imersão bem próximo dela. 
        Cada submarino tem um casco duplo com espaço entre eles que servem como tanques de ar ou de  água. O casco interno, no interior do qual vive a tripulação, deve ser extremamente forte a fim de suportar a grande pressão da água quando o submarino está mergulhado.
        Até meados dos anos 50, todos os submarinos usavam motores  diesel ou da gasolina para as operações de superfície e  motores elétricos para operações em imersão. Os motores elétricos são usados quando em imersão porque não requerem ar para funcionar.

        Um submarino tinha que despender muito do seu tempo na superfície para recarregar suas baterias necessárias às operações em imersão.
        A propulsão nuclear dá aos submarinos  grandes possibilidades nas operações sob a água. Isso porque as plantas nucleares não necessitam de oxigênio para funcionar, e desse modo os submarinos podem permanecer mergulhados por um tempo quase ilimitado.
        Com o desenvolvimento de mísseis balísticos, a Marinha dos EUA construiu submarinos (boomers) que podem disparar mísseis contra alvos à distâncias superiores a  1.500 milhas. E, com a ameaça crescente dos submarinos inimigos, os planejadores navais construíram submarinos projetados para atacar e destruir (fast attack) os submarinos inimigos sob a água.
        Os submarinos são usados também para muitos outros tipos de trabalho. Podem colocar minas, desembarcar pequenos grupos de combate, recolher sobreviventes e agir como sentinelas para guardar as vias de transporte marítimas.

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Como funciona um submarino?

Para mergulhar os submarinos admitem água nos tanques de lastro principais, abrindo seus suspiros e permitindo que se desfaça o colchão de ar em seu interior, o qual impedia a entrada da água.

        Se somente alagar seus tanques de lastro, o submarino adquire uma condição de flutuabilidade neutra e flutuará logo abaixo da superfície. Quando o submarino, por força de seus propulsores, se deslocar para frente,  os lemes horizontais, colocados para baixo na posição apropriada, farão com que ele mergulhe para a profundidade desejada.
        Da cota periscópica (profundidade em que é possível içar o periscópio e ver através dele o que está ocorrendo nos arredores) os oficiais do submarino podem, através dos periscópios, observar o que se passa na superfície, em suas proximidades.
        Para variar a cota, mergulhando para cotas mais profundas ou subindo a cotas mais razas, os timoneiros dos lemes horizontais (HH)  ajustam o ângulo dos lemes horizontais de modo a fazer com que o submerino diminua ou aumente sua profundidade. Por seu turno, os tanques de trimagem, nos extremos do submarino, associados a outros tanques situados nas suas laterais, permitem ajustagens de modo a manter sempre nivelada a sua quilha.
    Para regressar a superfície, os lemes HH são ajustados de modo a fazer com que o submarino suba, e ao mesmo tempo são esgotados os tanques de lastro, por força de ar comprimido neles injetado, fazendo com que ele retorne para a superfície. O oficial de imersão pode regular a velocidade e o ângulo de subida do submarino ajustando o ângulo dos lemes HH e a pressão do ar usada para esgotar os tanques de lastro principal.

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Como é a organização de um submarino nuclear?

Poucas são as instituições modernas que podem se equiparar aos submarinos nucleares em termos de complexidade e de auto-suficiência. O meio ambiente marítimo em que o submarino opera, freqüentemente inhóspito, somente faz por exacerbar as necessidades de coordenação entre as diversas atividades de cada membro da tripulação.

        A peça fundamental na organização do submarino é o Oficial Comandante, ou o Capitão do navio. A responsabilidade a bordo é atribuição de todos, de modo que a responsabilidade por cada operação do submarino é, de fato, responsabilidade de cada indivíduo de per si, mas converge para o nível de comando, criando, no Comandante, um tremendo apelo final que o motiva a conduzir com sucesso a missão assinalada. O Comandante tem poder para implementar quaisquer medidas necessárias, no seu julgamento, para cumprir a missão. É essa autoridade que lhe confere senso de criatividade e de individualidade.

        O segundo no comando é o oficial Imediato, ou simplesmente o Imediato do submarino. Normalmente de posto imediatamente inferior ao do Comandante, ele não está muito longe de conseguir seu próprio comando. O Exec (costuma-se pronunciar ezec) ou XO (costuma-se pronunciar ecs ou), como ínformalmente é chamado, aplica seus conhecimentos e experiência coordenando diretamente as tarefas administrativas e de adestramento do pessoal de bordo. Esses conhecimentos e a função acarretam sua responsabilidade e atenção sobre todos os aspectos da vida de bordo do submarino.
        Todo o pessoal do submarino está distribuído por seis departamentos: Navegação, Operações, Armamento, Máquinas, Intendência e Médico. Os oficiais mais modernos são encarregados das diversas Divisões de cada Departamento. Divisão é a menor unidade organizacional de um navio de guerra, e consiste no agrupamento de pessoas de mesma especialidade organizadas de acordo com suas habilitações. Cada item de material de um submarino, do hélice propulsor à tarefa de pintura, é assinalada a uma Divisão, e dentro dela é uma incumbência atribuída a um especialista para sua manutenção. Cada um desses homens se torna um profundo conhecedor não somente da parte técnica do que lhe foi atribuído, como também nos requisitos de administração, liderança e instrução dos seus subordinados.
        Paralelamente, há uma segunda organização funcionando a bordo do submarino - são os quartos de serviço. Enquanto a primeira organização tem como objetivo a manutenção do equipamento, adestramento do pessoal e administração dos vários grupos de indivíduos, a organização em quartos de serviço tem como finalidade conduzir e coordenar o funcionamento contínuo do navio vinte e quatro horas por dia. Esta organização é normalmente dividida em três seções denominadas quartos de serviço. Em qualquer instante um desses quartos será o quarto de efetivo serviço, sendo liderado pelo Oficial de Serviço, que tem como atribuição principal fazer cumprir as ordens do Comandante durante seu período de serviço. Assim, é ele quem ordena o rumo do navio, a velocidade e a cota em que irá navegar, e conduz todas as evoluções e manobras programadas. O Oficial de Serviço é auxiliado por um Oficial maquinista de serviço, que controla a planta do reator e todas as manobras de máquinas do sistema da propulsão.
        Cada quarto de serviço é guarnecido, por exemplo, por timoneiros dos lemes vertical e horizontal, os quais mantém o rumo determinado, e a cota ordenada; o homem de serviço na válvula de garganta da turbina, que controla o fluxo de vapor para as turbinas; operadores de sonar, que mantém permanente escuta para detectar navios de superfície, outros submarinos, e demais contatos; pessoal que guarnece as auxiliares; especialistas em comunicações interiores, que operam e mantém os sistemas auxiliares e de controle da atmosfera do submarino; operadores do reator nuclear, que controlam o fornecimento da potência necessária à propulsão e carga auxiliar do submarino; técnicos especializados em torpedos e mísseis, e em direção de tiro, para guarnecer e disparar o armamento; operadores da estação rádio, que continuadamente mantém um link invisível com os centros de comando em terra; eletricistas, que provêem energia elétrica dos turbo geradores para alimentar virtualmente toda carga elétrica do submarino.
    Esse pessoal de serviço guarnece seus equipamentos e se mantém alerta por toda a duração de seu quarto de serviço. A duração de cada quarto de serviço determina o ritmo de vida no submarino. Uma vez que um terço do tempo dos submarinistas é despendido em serviço de quarto, tal será o principal determinante da rotina de vida diária, a bordo.

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Autor: Ruy Capetti
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Revisto: Outubro/2008.