核潜艇泵推技术,水泵喷水利用反作用力推动潜艇,不要螺旋桨

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  潜艇在水中航行,水是潜艇所能依靠的唯一介质,潜艇依靠水的吞吐来实现上浮下潜,也就是吸入海水与排出海水,潜艇依靠螺旋桨、泵推、包括最先进的无轴泵推技术都是依靠水来实现机动。无论是那种推进方式都是螺旋桨划水产生作用力与反作用力实现潜艇机动,这一点是客观规律。所谓泵推顾名思义就是水泵原理,但潜艇泵推和水泵喷水有相似之处,但也有不同之处,说是喷水推进并不严谨,但也没错。螺旋桨划水产生作用力与反作用力推动潜艇前进,水泵是螺旋桨吸入海水在通过涵道喷射出去,这个函道可以很长,潜艇泵推则不同,它的整个结构需要安装在潜艇的尾部,函道相对比较短。下面就是潜艇泵推结构,包装很严密,不让人看的。

  

  潜艇泵推技术说复杂也非常复杂,复杂到什么程度,目前只有美国等极少数国家能制造,有很多的国家研究摸索十数年都不能制造出来。说简单也简单,就是在螺旋桨外面加上一个圆型的函道,把螺旋桨罩起来。并不是没有螺旋桨,还是有螺旋桨,那么问题来了,不就是把螺旋桨罩起来吗?这是什么秘密?现在很多的小型船舶上都有这样的设计,目的是防止螺旋桨被渔网什么的杂物给缠上,的确很多的船舶上都有这样的采用函道的螺旋桨。但如果真这么简单就难不住一些专门设计潜艇推进系统的军工专家了。泵推原理基本就是函道螺旋桨结构,圆圈形的函道有叶片固定,叶片具备一定的偏转角度,这个叶片是固定的,所以叫定子,还有一个转子,也就是螺旋桨。其实整个结构有两部分够成,定子和转子,转动机构类似于共轴直升机,不同点是一个固定的。下面安装了一半,定子和转子部分安装好了,函道没安装

  

  定子只所以按照一定角度安装,是让水流更加均匀,转子为类似于螺旋桨的旋转叶轮,通过与水流的相互作用产生推力。泵推根据转子和定子前后安装位置不同称呼不同,定子在前的称为前置定子式泵推,定子在后面的称为后置定子式泵推。前置定子结构,定子可以通过固定的叶片角度使转子借用预旋水流,使进去函道的水流更均匀,降低产生的噪音,但推进效率会降低。后置定子的优势推进效率好,但噪音相对较大,所以潜艇主要是采用前置定子结构。看到这也许感觉没什么难度,其实泵推技术的难度在于转子和定子叶片的角度,以及函道的材料和结构。另外,泵推技术并不能靠采用了函道螺旋桨和定子起作用,它需要和潜艇的体型结构结合为一个整体,潜艇尾部水流走向、流量、和定子、转子的结构要求很高,搞不好就能适得其反。

  

  泵推技术是一个组合形式的推进器,结构非常复杂,重量也很大,要比传统的螺旋桨重2~3倍,这样一来就会对潜艇的重心轴向平衡带来困难,对潜艇的结构强度也有一定的困难。泵推技术的舵效也不如传统的螺旋桨,泵推技术的难度就在于整个结构要求高,加工难度大,另外高昂的价格也是泵推技术的一个难点。潜艇只所以采用泵推技术,目的很简单,潜艇都是低速前进,所以螺旋桨的转速都不高,传统七叶大测斜螺旋桨是潜艇螺旋桨的主流,潜艇螺旋的发展脚步从来就没有停止过。但现在变了,潜艇的航速要求越来越高,慢慢腾腾的战术随着反潜技术的发展不好使了,需要潜艇能够以快速到达阵位,但潜艇速度提高问题不大,但速度大了噪音就会加大,主要就是螺旋桨噪音。

  

  潜艇螺旋桨虽然是降低噪音设计,但快了就会产生气泡效应,而且低频噪音能够传很远距离,这显然是不能接受,泵推技术的目的就是把螺旋桨用一个筒子罩起来,这样就使噪音得到控制,同时特殊的定子和转子以及函道结构也使噪音降低,泵体结构的函道结构体也可以采用特殊材料,让它能吸收噪音,这也是泵推技术难搞的原因。泵推技术最先进的技术是无轴泵推技术。它不需要安装传动轴,这样对无潜艇空间就更加优化,没有了传动轴也减少了轴动噪音,这是潜艇最先进的推进方式。

  总之潜艇的泵推技术兵并不是简单的类似水泵式的喷水推进系统,而是一个技术难度很大的先进推进系统。而无轴泵推更是最前沿的潜艇泵推技术,是未来潜艇推进技术的前沿领域技术。

  

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