PERGUNTAS MAIS FREQÜENTES SOBRE SUBMARINOS
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.
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.
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".
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Um submarino tinha que despender muito do seu tempo na superfície para recarregar suas baterias necessárias às operações em imersão.
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.
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.