چرا غرق کردن ناو هواپیمابر تا این اندازه دشوار است؟_اسکوار

اگر یک تکه فولاد را بردارید و آن را در حجمی از آب بیندازید، امکان پذیر فهمید شوید که زیاد سریع فرو می‌رود. بعد این سوال پیش می آید که چطور یک ناو هواپیمابر که از نزدیک به ۱۰۰,۰۰۰ تن فولاد ساخته شده است، روی آب شناور می ماند؟ جواب ساده این است که ناو هواپیمابر نیز از همان اصول هر قایق فرد دیگر برای ماندن روی امواج آب منفعت گیری می کند.

مهندسان نه تنها این شناورهای بزرگ را برای شناور ماندن طراحی می کنند، بلکه این کار را آنقدر خوب انجام می دهند که غرق شدن آنها از طریق روش های معمول تقریباً غیرممکن است. شما می توانید یک ناو هواپیمابر را با موشک و مین دریایی مقصد قرار دهید و باز هم نخواهید توانست این کشتی بزرگ را به زیر آب بفرستید. اما این در صورتی است که حتی بتوانید یک ضربه مستقیم به بدنه ناو هواپیمابر بزنید، چون اکنون می دانیم که ناوها هیچ زمان به تنهایی فعالیت نمی کنند و این یعنی این که شانس یک مهاجم برای رسیدن به ناو هواپیمابر به منظور مقصد قرار دادن آن زیاد اندک است. این کشتی‌های بزرگ زیاد تر بخشی از یک ناوگروه تهاجمی بزرگ‌تر را راه اندازی خواهند داد و کشتی‌های فرد دیگر آنها را اسکورت کرده و تهدیدات را رهگیری می‌کنند، علاوه بر هواپیماهایی که می‌توانند از روی عرشه این ناوها به پرواز درآیند.

ناوهای هواپیمابر قطعاً در کنار غرق نشدن کارکردهای فرد دیگر نیز دارند. آنها به گفتن یک مرکز فرماندهی در طول یک عملیات دریایی یا یک عملیات زمینی در نزدیکی ساحل، یک پایگاه هوایی متحرک و خانه هزاران پرسنل نیروی دریایی خدمت می کنند. این چنین این ناوها می توانند برای مدتی طویل در دریا بمانند، در حالی که مواد غذایی از طریق هواپیما به آن ها منتقل می بشود و همه شدن سوخت برای ناوهای هسته ای مشکلی تشکیل نمی کند. حتی ناوهای دیزلی نیز می توانند زمان بسیاری را بدون سوخت گیری مجدد در دریا سپری کنند. اما اینها همه ویژگی های پیچیده تر ناوهای هواپیمابر می باشند. در اینجا جزئیات اساسی ترین کارکرد ناوهای هواپیمابر آمده است: چگونگی شناور شدن آن.

اگرچه ناوهای هواپیمابر مدرن می باشند، اما علم پشت شناور ماندن آن ها قدیمی است

علت این که ناوهای هواپیمابر همانند تکه های فلزی غرق نمی‌شوند به وجهه ای از یک علم باستانی مربوط می‌بشود که توسط مردی که در سال ۲۱۲ قبل از میلاد درگذشت، کشف شد: ارشمیدس و اصل موسوم به اصل ارشمیدس. یکی از اکتشافات این فیلسوف یونان باستان توضیح می دهد که چطور نیروی رو به بالا بر جسمی که در یک مایع قرار می گیرد برابر با مقدار مایعی است که آن جسم جابجا می کند. نیرویی که ارشمیدس توصیف می‌کند در تضاد با گرانش زمین عمل می‌کند، نیرویی که همه چیز را در این سیاره به سمت مرکز زمین می‌کشد. اگر نیروی تشکیل شده در تاثییر جابجایی آب زیاد تر از جاذبه باشد، جسم شناور خواهد ماند. این نوشته با گفتن شناوری یا آبسواری (buoyancy) شناخته می بشود و اجسامی که مایع کافی را برای ماندن بر روی سطح آن جابجا می کنند، طبق معمولً به گفتن شناور یا آبسوار (buoyant) شناخته می شوند. این چنین تفاوت در نیروها به تثبیت و نگه داری اعتدال کشتی پشتیبانی کرده و از واژگونی آن در آب جلوگیری می کند.

برخی چیزها همانند انواع خاصی از چوب ذاتاً شناور می باشند چون چگالی کمتری نسبت به آب دارند. به این علت هنگامی این چنین چیزهایی در مایع قرار می گیرند، به طور طبیعی می توانند مقدار مایعی زیاد تر از وزن خود را جابه جا کنند. بقیه، همانند کشتی ها، باید به شکل خاصی ساخته شوند تا تاثییر شبیهی را تشکیل کنند. چیزهایی نیز وجود دارند که می توانند سطح شناوری آنها را در میانه حرکت تنظیم کنند. یک زیردریایی مثال خوبی است، وقتی که نیاز به شیرجه زدن به درون آب داشته باشد، شناوری کمتری خواهد داشت، اما اگر به آمدن به سطح آب نیاز داشته باشد، به گونه ای طراحی شده است که از طریق آنچه که مخزن بالاست یا ایستاگر نامیده می بشود، شناورتر بشود.

شکل کشتی مهم است

از نظر تئوری، می‌توانید هر ماده‌ای را که می‌خواهید برداشته و آن را به شکلی درآورید که بتواند شناور بماند. فولاد زیاد متراکم است، اما اگر شکل کشتی شما درست ساخته شده باشد، چیزی همانند سرب یا اورانیوم نیز می تواند شناور بماند. ترفند این است که قطعات زیاد متراکم کشتی، یعنی فولادی که از آن ساخته شده است، را با چیزی نه چندان متراکم، همانند هوا، متوازن کنید. اگر حجم یک ناو هواپیمابر را زیر سطح آب ببرید و آن را با آب پر کنید، وزن آن زیاد زیاد تر از فلزی است که ناو هواپیمابر با منفعت گیری از آن ساخته شده است. 

در حالی که شناور ماندن مسلماً حیاتی ترین عملکردی است که یک کشتی می تواند داشته باشد، شکل آنها به همه به منظور به زیر آب نرفتن، به این شکل ساخته نشده اند. کشتی ها باید به شکل موثری آب را شکافته و پیش بروند، به این علت برای افت مقاومت در برابر آب، جلوی آن ها باریک ساخته می بشود. یک ناو هواپیمابر نیز کارکرد مشخصی دارد. همانطور که از نام آن پیداست، ناو هواپیمابر برای حمل، به پرواز درآوردن و فرود هواپیما ساخته شده است- به این علت دارای یک صفحه مسطح بزرگ با یک یا چند باند روی عرشه است. فراتر از ویژگی‌های شبه پایگاه هوایی اش، یک ناو هواپیمابر اساساً یک شهر شناور است و باید از هزاران پرسنل نیروی دریایی در طول یک ماموریت طویل زمان میزبانی کند. به این علت انتظار تجهیزات پذیرایی، خدمات پزشکی، تفریحی، اتاق خواب، و عملکردهای گوناگون فرد دیگر که طراحی شده اند تا همه افراد حاضر در کشتی به اندازه آن کارآمد باشند، را داشته باشید.

غرق کردن ناوهای هواپیمابر زیاد دشوار است

ناوهای هواپیمابر مدرن به سختی غرق می شوند. اما در حالی که این ناوها طبق معمولً همراه با یک ناوگروه سفر می کنند، نمی توانید ضمانت کنید که یک کشتی به طور کامل از حملات دشمن در امان است. با این حال، اگر موشکی به ناو اصابت کند، گمان بسیاری وجود دارد که ناو هم چنان شناور بماند. در واقع، نیروی دریایی ایالات متحده هفته ها تلاش کرد تا یکی از ناوهای قدیمی خود را غرق کند و به نحوه غیرمنتظره ای ناکامی خورد. ناو هواپیمابر USS America یک ناو در کلاس کلاس Kitty Hawk می بود که در اواسط دهه ۱۹۷۰ به آب انداخته شد. بعد از بازنشستگی در سال ۲۰۰۵، نیروی دریایی تصمیم گرفت تا مقدار خسارتی که می تواند تحمل کند را آزمایش نماید. به نظر می رسد که جواب این بوده که این کشتی می تواند هر چیزی که بزرگترین نیروی دریایی جهان می تواند به سمت آن شلیک کند و مقداری زیاد تر را تاب بیاورد. این ناو در نهایت وقتی که مواد منفجره به طور استراتژیک در داخل آن قرار گرفت به بستر دریا فرستاده شده و غرق گردید. این رویکرد باید اتفاق می افتاد چون حملات از بیرون کاملاً بی ثمر بودند.

ناو هواپیمابر USS America لایه بیرونی زره دار ضخیمی نداشت، اما نسبت به دعوا کنندگان به خود برتری هایی داشت. اولین مورد یک بدنه دو لایه می بود که به این معنی می بود که مقدار قابل توجهی از مهمات منفعت گیری شده بدون نفوذ کامل به کشتی منفجر می شد. مقدار قسمت بندی شدن فضای داخل کشتی نیز بر تحمل آن افزوده می بود. هر چیزی که به سمت کشتی شلیک می شد باید از چندین لایه فولادی با فاصله از هم عبور می کرد، قبل از این که به بخشی مهم از کشتی صدمه رساند. این چنین این قسمت بندی به این معنی می بود که کشتی می‌توانست صدمه قابل توجهی را پیش از رفتن به زیر آب تحمل کند. علاوه بر هر چیز فرد دیگر که حرف های شد، این کشتی ساخته شده در دوران جنگ ویتنام زیاد بزرگ می بود – زیاد بزرگتر از کشتی های مورد منفعت گیری در جنگ جهانی دوم. یک کشتی بزرگتر آب بیشتری را جابجا می کند و هرچه آب بیشتری جابجا بشود، غرق شدن آن سخت تر خواهد می بود.