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潜艇的泵喷技术!  

2008-03-12 14:52:43|  分类: 个人日记 |  标签: |举报 |字号 订阅

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        随着潜艇航速的不断提高,有可能使螺旋桨重新产生空泡,此外螺旋桨尾流的旋转,使小部分耗散的能量转化为声能,也就是产生了噪声。为此,一种新型的可取代螺旋桨的低噪声推进器——泵喷推进器出现了。泵喷推进器由转子、定子和减速阻尼导管组成。转子、定子产生的噪声被导管遮蔽,转子后的定子又可减少尾流旋转能量的损失。减速型导管能够延迟转子空泡的起始,最终达到降噪的目的。该技术最早甚至能上溯到1880年代,当时只是用来做水面舰传在浅水区域航行的时候保护螺旋桨用的,直到1970年代才首先由英国海军实际应用于潜艇。泵喷的优点主要就是安静,而且航速较高时的效率还要高于低速时的。以英国的前卫级和美国的海狼级为例,它们在20节时仍能保持相当的安静性!但是泵喷亦有结构复杂、重量大,水面航行时操作性能差,倒车时效率低下的缺点。

        其实潜艇泵喷也是喷水推进器的一种,都是通过推进水泵喷出的水流来作为推进动力的。泵喷推进器的结构由导管、转子和定子构成。因为特殊设计的导管和导向定子对进管海水的优化作用,使转子叶轮得以在一个均匀的流场中工作,流体脉动力小,运行平稳,震动噪音小,并且利用来流的冲压,使转子在高速范围内具有很好的抗空泡性能,推迟叶片的空泡产生。导管一般分为加速和减速两种,加速导管水流快,推进效率高,但是空泡性能差。减速导管正好相反。泵喷推进器还分为前旋式和后旋式,定子在前的叫前旋,定在后的的是后旋。法国的凯旋级、美国的海狼级等核潜艇都是前旋式。前旋的尾流控制好,结构轻便,但空泡性能差。后旋则相反。

       泵喷推进技术的原理看似简单,真正设计起来却是很复杂的事,内流道控制及稠度、全流场势流、全流场粘流等等都是需要具体的数字模型来说明的。直到今日世界上真正掌握了该项技术的国家寥寥。

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