潜水艦シュノーケル

潜水艦のシュノーケルは、潜水艦のエンジンを水中で作動させながら、水面上から空気を取り込む装置である。英国海軍の関係者はこれをしばしばスノートと呼んでいる。オランダの技術者によって考案されたこの概念は、第二次世界大戦の最後の年にドイツのUボートで広く使用され、シュノーケルとして知られていた。^[1]

原子力の出現まで、潜水艦はほとんどの時間を水上で活動するように設計されており、回避や日中の攻撃の場合にのみ潜水していました。1940年以降にレーダーが広く使用されるようになるまで、夜間は潜水艦は水上にいるよりも安全でした。これは、ソナーで水中の船を探知できたものの、水上艦に対してはほとんど役に立たなかったためです。しかし、戦争が進むにつれてレーダーが改良され続けたため、潜水艦 (特に大西洋の戦いでのドイツの U ボート) は、わずか数ノットの速度と非常に限られた航続距離しか得られない電気モーターで動くため、水中で過ごす時間が増えました。^{[出典が必要]}

初期の潜水艦用シュノーケルは、スコットランドのグリノックにあるスコッツ造船所の副部長であったジェームズ・リチャードソンによって、第一次世界大戦中の1916年に早くも設計されました。同社はこの設計でイギリスの特許を取得しましたが、^[2]イギリス海軍本部がイギリス海軍での使用を認めなかったため、それ以上使用されることはありませんでした。^[3]

1926年11月、イタリア海軍技術部隊のペリクル・フェレッティ大佐は、潜水艦H3に換気パイプを設置してテストを行った。テストはほぼ成功し、同様のシステムがシレーナ級用に設計されたが、最終的には廃棄された。その後のシュノーケルシステムはフェレッティの設計に基づいていなかった。^{[4] [5]}

オランダ海軍は1938年という早い時期に、潜望鏡深度でディーゼル推進を可能にし、同時にバッテリーを充電する簡単なパイプシステムをO-19とO-20^{潜水艦で実験していた。このシステムはオランダ人のヤン・ヤコブ・ヴィヒャースによって設計された。 [6]}オランダのO-21級潜水艦にはスニファーと呼ばれる同様の装置が搭載されていた。

1940年、ドイツはオランダを破り、 O-25とO-26を鹵獲したことはドイツ海軍にとって幸運でした。ドイツ海軍は当初、シュノーケルを船内に新鮮な空気を取り入れる手段とみなしていましたが、ディーゼルエンジンを水中で稼働させる必要性はないと見なしていました。しかし、1943年までにさらに多くのUボートが失われたため、シュノーケルはVIICクラスとIXCクラスに後付けされ、新しいXXIタイプとXXIIIタイプに設計されました。

シュノーケルを装備した最初のドイツ海軍の艇はU-58であり、1943 年の夏にバルト海でこの装置の実験が行われた。実戦使用は 1944 年初頭に始まり、1944 年 6 月までにフランスの基地に駐留していた艇の約半数にシュノーケルが装備された。

VII 型潜水艦ではシュノーケルは前方に折り畳まれ、船体の左舷側の凹部に格納されていましたが、IX 型では凹部は右舷側にありました。XXI型とXXIII型はどちらも、潜望鏡に近い 司令塔から垂直に伸びる伸縮式マストを備えていました。

シュノーケルにより潜水艦は水中に潜ったままディーゼルエンジンを使用できるようになりましたが、その使用には制限と問題がありました。

潜水艦は、シュノーケルを上げている状態では、チューブの損傷や破損を避けるため、6ノットの速度に制限されていました。潜水艦の水中聴音装置( Gruppenhorchgerät ) は、水中でディーゼルエンジンを動かしている間は役に立ちませんでした。

しかし、シュノーケルの使用によってもたらされる最も劇的な効果は、潜水艦内に部分的な真空を作り出す能力でした。初期のシュノーケルには自動ボールコックバルブが取り付けられていました (波の海水がディーゼルエンジンに吸い込まれるのを防ぐため)。このバルブは荒天時にバタンと閉まり、エンジンは船内から急速に空気を吸い込まざるを得なくなります。突然の圧力低下により、乗組員は耳に極度の痛みを感じ、鼓膜が破れることもあります。その後、大気圧によってボールコックバルブはしっかりと閉じられ、船はディーゼルエンジンを停止して浮上せざるを得なくなります。^[7]このエンジニアリング上の問題は現代の潜水艦にも依然として存在しますが、突然の圧力低下が検知されると潜水中の船のエンジンを停止する高真空遮断センサーを使用することで、この影響は軽減されます。同様に、現代のシュノーケルはフェイルセーフ設計になっています。電気回路が圧縮空気システムを制御して、強力なバネの引力に抗して「ヘッドバルブ」を開いた状態にします。露出した接点に波が押し寄せると、制御回路が壊れて圧縮空気が放出され、ヘッドバルブが急に閉じます。接点が再び水から解放されると、バルブは圧縮空気によって直ちに再び開きます。

シュノーケルはガスを吸い込んだり排出したりするために設計されていたため、潜水艦のディーゼル排気ガスは水面上で約4.5 km (2.8 mi) の距離まで見えました。^[8]また、「潜望鏡の羽根」（シュノーケルまたは潜望鏡が水中を移動することによって生じる波）は穏やかな海で確認できます。第二次世界大戦の大西洋の戦いの初期の数か月間、イギリスの艦船はレーダーセット モデル 271 を使用して、1940 年のテスト中に 800 m (0.50 mi) の距離から潜水艦の潜望鏡を検出することができました。^[9]

• オートリュクス（潜水艦探知機）  - 冷戦中に潜水艦探知に使用されたディーゼル排気ガス探知機

ウィキメディア・コモンズには、潜水艦シュノーケルに関連するメディアがあります。

• ハミルトン、アーロン S. (2020)。『Total Undersea War: The Evolutionary Role of the Snorkel in Dönitz's U-boat Fleet, 1944–1945』。バーンズリー：シーフォース出版。ISBN 978-1-5267-7880-2。
• 「新型潜水艦は水中航空機」、1949 年 6 月、ポピュラーサイエンス誌：102 ページ下部に新型ガッピー級のシュノーケル システムを説明する詳細な図が掲載されている
• ウェルボーン、ドナルド、クライトン、ティム (2008)。「シュノーケル：科学的発展に対する短命な工学的解決策」。 ニューコメン協会訳。78 ( 2): 293–315。doi : 10.1179 /175035208X317729。ISSN 0372-0187。S2CID 109337312  。