Cũng như những tàu ngầm thực tế sử dụng kột dằn chớnh để lặn và kột điều chỉnh chớnh (MTT) để hỗ trợ cho tàu đạt độ nổi trung lập, con tàu ngầm “lý tưởng” cũng được vận hành tương tự. Một vớ dụ điển hỡnh là con tàu được thiết kế bởi Ralf Diederich. Nú cũng cú hệ thống nộn khớ như kột dằn chớnh. Bỡnh chứa khớ cú thể tớch 1.2 lớt và được làm đầy bởi hai mỏy nộn khụng khớ đến ỏp suất 6 bar. Kột sẽ được bơm đầy nhanh hơn bởi 2 mỏy nộn này.
Hỡnh 23: 2 mỏy nộn khớ trong mụ hỡnh tàu của Ralf Diederich
Điều này dẫn đến thể tớch chứa khớ/gas lờn tới 7.2 lớt. Kột dằn chớnh cú thể tớch chứa là 3.7L. Như vậy với bỡnh nộn khụng khớ hoàn toàn thỡ kột dằn chớnh chỉ bơm được cú 2 lần đầy. Độ nổi chớnh xỏc của con tàu và sự cõn bằng (theo mặt phẳng ngang) của con tàu được điều khiển bởi 2 kột piston nằm tại mũi và phần đuụi tàu. Mẫu tàu này được vận hành như sau. Đầu tiờn, cả 2 kột piston đều khụng cú nước. Sau đú, kột dằn chớnh sẽ được làm ngập nước hoàn toàn. Tàu sẽ chỡm xuống đến một mức nào đú nhưng vẫn cũn nổi trờn bề mặt. Cả 2 kột piston lỳc này sẽ được làm ngập nước một cỏch cẩn thận. 2 kờnh proportional của radio transmitter
sẽ di chuyển cỏc piston ở trong kột điều khiển. Mực nước ở trong kột điều chỉnh sẽ được điều chỉnh sao cho con tàu vẫn nằm ngang thăng bằng. Con tàu thăng bằng hoàn toàn chỉ khi nào đỉnh trờn cựng của núc tàu ở trờn mặt nước, và con tàu tạo thành một gúc nằm ngang. Vỡ lỳc bấy giờ con tàu đó gần đạt đến độ nổi trung lập, vỡ thế độ sõu cú thể điều chỉnh được bằng cỏc cỏnh lặn ngay cả khi tàu di chuyển với tốc độc cực kỳ chậm. Khi RC hoạt động/điều khiển con tàu, độ sõu khụng cũn bị ảnh hưởng bởi the trim of cỏc kột pistons nữa, mà chỉ được điều khiểu bởi việc làm ngập hay làm rỗng kột dằn chớnh và sử dụng cỏc cỏnh lặn. Nguyờn lý vận hành của tàu lặn lý tưởng thực chất khụng khỏc gỡ mấy cỏc con tàu khỏc!
Hỡnh 24: Hai mỏy nộn khớ và 1 kột pittong ở phần đuụi tàu của Ralf Diederich.
Đừng nghĩ rằng hệ thống kột dằn hybrid này là phỏt minh mới gần đõy. Hỡnh 25 là mụ hỡnh tàu lặn được thiết kế bởi George Garrett vào năm 1878. Con tàu cú một kột dằn chớnh (A). Nước từ kột dằn chớnh được bơm ra ngoài bơm piston (B) và kột được làm đầy bởi van thụng (C). Sự thăng bằng tàu được điều chỉnh bởi kột dằn piston (D).
Hỡnh 25: Thiết kế bởi George Garrett, năm 1878. [Compton-Hall, 1999].
Kết luận
Túm lại, cỏc hệ thống kột dằn khỏc nhau cho cỏc mẫu tàu lặn cú thể được nhúm lại thành ba kiểu vận hành riờng biệt: (a) hệ thống dựng cơ khớ (pittong, màng ngăn, ống xếp); (b) hệ thống bơm (kột linh hoạt, kột chịu ỏp) và (c) hệ thống dựng khụng khớ/gas (CO2, khớ húa lỏng, và khớ điều ỏp). Hệ thống đầu tiờn là hệ thống chớnh xỏc nhất trong việc điều khiểu độ chỡm-nổi của tàu, nhưng thời gian vận hành khỏ chậm. Hệ thống bơm dễ dàng cho việc xõy dựng vỡ cấu trỳc khỏ đơn giản. Hệ thống dựng gas là hệ thống phức tạp nhất, tuy nhiờn lại tương tự như hệ thống của tàu ngầm thật. Với hệ thống này kột dằn chớnh cú thể được đẩy nước ra rất nhanh chúng, trong thực tế cú thể tiến khẩn cấp! Một mẫu mụ hỡnh chuẩn xỏc cú thể được dựng nờn với mụ hỡnh kột dằn là sự kết hợp giữa ba kiểu mẫu trờn.
2.6 Xõy dựng thiết kế, lựa chọn kết cấu kột lặn
2.6.1 Phương phỏp lặn ỏp dụng:Lặn tĩnh lực kết hợp với lặn động lực