CN111268073A - 一种使用无轴磁悬浮超高速无声推进器的潜水艇 - Google Patents

一种使用无轴磁悬浮超高速无声推进器的潜水艇 Download PDF

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CN111268073A CN202010109145.0A CN202010109145A CN111268073A CN 111268073 A CN111268073 A CN 111268073A CN 202010109145 A CN202010109145 A CN 202010109145A CN 111268073 A CN111268073 A CN 111268073A
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Abstract

本发明公开了一种使用无轴磁悬浮超高速无声推进器的潜水艇,包括艇身,潜水艇还包括过水通道和推进器,过水通道设置在艇身下表面,推进器设置于过水通道内。推进器包括轮座、叶片、定子、转子,轮座为一个环体,轮座内圈表面向中央方向安装有若干叶片,叶片所在平面与轮座轴线的垂直截面夹一锐角,这一锐角即为叶片的安放角,过水通道内壁上设有一阶梯环槽,环槽内底部设置环形定子,转子设置在轮座的外圈表面上,转子与定子面对面。过水通道内沿轴向设置两个推进器,两个推进器的叶片安放角方向相反、大小相等,运行时,两个推进器的旋转方向相反且转速相等。

Description

一种使用无轴磁悬浮超高速无声推进器的潜水艇
技术领域
本发明涉及潜艇领域,具体是一种使用无轴磁悬浮超高速无声推进器的潜水艇。
背景技术
潜艇是一种水下舰船,其在水下的航行速度、稳定性、以及隐秘程度直接关乎该舰船的功能实现。
在各类性能中,潜艇的隐身能力是现有技术的发展瓶颈,隐身或称隐声,是指潜艇发出的噪声被敌方发现的远近程度与难易程度。
潜艇在航行过程中,其螺旋桨处的机械噪声以及螺旋桨附近的水体流动噪声是影响潜艇隐身的一大要素,现有技术中,推动大型潜艇乃至核潜艇前进的推进器在运行时,发出的噪声几乎都在100分贝以上,大大高于同体型的鲸鱼等鱼类,如果能有效地降低噪声至同等体型的鱼类程度,那么,其隐身性能就能大大提高了。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用无轴磁悬浮超高速无声推进器的潜水艇,以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种使用无轴磁悬浮超高速无声推进器的潜水艇,包括艇身,潜水艇还包括过水通道和推进器,过水通道设置在艇身下表面,推进器设置于过水通道内。
原先的推进器安装在艇身的尾部,裸露在周围水中,运行时,其机械噪声以及推进器与水体做功时的撞击声直接通过水传递出去,被敌方的声呐检测到,不利于潜艇的“隐身”性能。本发明通过将推进器设置在一个过水通道内,使得最大的噪声产生位置,即推进器处,被过水通道包围起来,通过过水通道自身的壁厚或者进一步的外壁、内壁上贴敷的吸声材料将噪声吸收,大大减小潜水艇整体发散到水中的噪声,提高自身的隐身能力,保障潜艇的作战能力。
过水通道的进水端可以延伸至艇身的前头位置,吸水端前置,前进路径上的水体自由地进入过水通道内,从而大大减小艇身头部破开前方水体的阻力,可以使得潜艇能够以较小的阻力而快速前行。
进一步的,推进器包括轮座、叶片、定子、转子,轮座为一个环体,轮座内圈表面向中央方向安装有若干叶片,叶片所在平面与轮座轴线的垂直截面夹一锐角,这一锐角即为叶片的安放角,过水通道内壁上设有一阶梯环槽,环槽内底部设置环形定子,转子设置在轮座的外圈表面上,转子与定子面对面,轮座外圈以及端面通过轴承或者磁悬浮进行支撑。
轮座成为叶片的安装位置,叶片是外缘固定,叶片是做功叶片,其旋转时,推动叶片表面处的水体运动,往潜艇后方流动,从而推动潜艇前进,定子安装在过水通道的内壁上,是静止件,转子固定在轮座外圈上,可以被定子驱动进行旋转,从而带动轮座、叶片旋转进行做功。
推进器的中央悬空的,中心处的旋转轴取消,构成无轴结构,从而过水通道内不再被旋转轴和轮毂以及相关的传动部件、驱动部件占据过流面积,过水通道路径上通道面积大,过水能力强,可以通过的流量较大,潜艇的行驶速度得到提高。
作为优化,推进器还包括轴向磁体组和径向磁体组,轴向磁体组和径向磁体组均分别包括电磁体和永磁体,电磁体设置在过水通道内壁上,轴向磁体组永磁体设置在轮座的轴向端面上,径向磁体组永磁体设置在轮座的外圈径向面上,轴向磁体组沿轮座轴线的轴向面对面设置,径向磁体组沿轮座轴线的径向面对面设置,轴向磁体组和径向磁体组的电磁体部分分别通过在过水通道壁厚内延伸的线缆与艇身内的电源连接。
轮座需要进行轴向定位与径向支撑,本发明使用磁悬浮的方式进行非接触式支撑,首先,非接触式支撑可以大大降低运行时的磨损,从而极限转速上要高于轴承式的硬支撑,并且,非接触式的支撑可以大大降低运行时的噪声,进一步提高潜艇的隐身能力,然后,非接触式的支撑方式,可以进行微量的抖动来适应水流的不规则流动,对于海底航行环境的适应性更高。
进一步的,推进器还包括隔磁环,隔磁环嵌在过水通道内壁上且位于磁体组与定子之间。磁悬浮轴承相比于传统的滚子轴承、滑动轴承,是通过电磁力来进行支撑的,所以,其周围充满着磁场,磁感线密集,如果不加以限制,则可能影响到定转子的电磁驱动,所以,在磁体组与定子之间设置隔磁环,从而格挡磁感线,使得定转子与磁体组之间不产生相互干扰,影响正常运行。隔磁环是用高导磁率的材料使磁力线在高导磁率的材料中短路,使磁力线不外泄,从而达到隔绝磁感线的目的。
作为一种进一步结构,过水通道内沿轴向设置两个推进器,两个推进器的叶片安放角方向相反、大小相等,运行时,两个推进器的旋转方向相反且转速相等。
轴流叶片在泵送水体时,会对水产生一个圆周旋转速度,这部分速度对于潜艇的前进没有帮助,因为根据动量守恒,只有与前进速度方向相反的水体速度才能作为反作用力推动艇身前进,而速度在旋转方向上的分量只能白白耗散掉,不仅浪费推进功率,而且这部分速度扰动水体造成水体噪声。
本发明设置了两个推进器且叶片的安放角取反,运行时,相反的叶片以相反的旋转方向做功,从而构成镜像做功关系,速度环量得到消除,成为只有轴向分量的水体速度,至此,旋转速度得到回收,而且轴向速度加倍,从而潜艇的前进速度不考虑因为速度提高而受到更大的前进阻力时,其前进速度是翻倍的,转言之,如果潜艇要以相同的速度前进,相比于只有一个推进器,设置两个推进器后,其推进器的旋转速度可以得到大大降低,有利于减小机械噪声。水体在过水通道的末端轴向排出通道,没有旋转分量,在水中不易造成旋涡等流动现象,不易发出水体流动噪声。
作为另一种进一步结构,潜水艇还包括导叶体,过水通道设置一个推进器和一个导叶体,导叶体位于推进器泵水方向的后方,导叶体外圈固定在过水通道内壁上,导叶体包括直流叶片和折叠叶片,直流叶片外缘固定在导叶体外圈内壁上,直流叶片所在平面与过水通道轴线相交,直流叶片朝向推进器的轴向端面上延伸出折叠叶片,折叠叶片包括若干片可累叠收纳或伸展的基础叶片,折叠叶片伸展开来后,若干基础叶片所在平面与直流叶片所在平面夹角渐变,基础叶片具有独立的伸展、收纳驱动。
经过推进器推动的水体沿切向到达折叠叶片的表面,然后,折弯流动,在尾部的直流叶片上轴向流出,回收的旋转速度作为反作用力加载在折叠叶片上推动其轴向前进,因为潜艇在前进时具有不同的前进速度,所以推进器也有不同的转速,从而绝对速度的方向不一,折叠叶片通过多级的基础叶片进行伸展与收纳,构造出可调的进口角,从而避免水流在导叶体进口端处的撞击。
进一步的,潜水艇还包括尾管组件,尾管组件设置在过水通道的末端,过水通道末端为矩形截面,尾管组件包括至少一对扇形斗,扇形斗分别设置在过水通道末端的两侧,扇形斗的扇形轴线竖直、并与过水通道末端管壁铰接,扇形斗带有旋转驱动。
尾管组件设置在过水通道的末端,用于为潜艇提供转向、掉头等功能,当扇形斗全打开时,过水通道内的水全部往后方排出,为正常行驶状态。当一个扇形斗遮挡,另一个打开时,为转弯过程,往左转。
进一步的,过水通道的末端设有两对扇形斗,每个扇形斗的扇形包角九十度,过水通道的末端同一侧的扇形斗与过水通道末端管壁的铰接轴为同一根,位于过水通道的末端同一侧的扇形斗的其中一个扇形斗外壁尺寸小于另一个扇形斗的内壁尺寸,即一个扇形斗可以嵌入另一个中;尾管组件还包括遮挡板,遮挡板设置在过水通道末段的内壁两侧,遮挡板包括一块与过水通道内壁通过竖直轴铰接的板体和驱动板体旋转的伸缩柱。
遮挡板的板体被伸缩柱顶动张开后,另一侧的扇形斗兜住水体往侧边排出,如此,过水通道内的水体全部沿艇身轴线的垂直方向排出,从而没有前进动量而只有旋转角动量,潜艇为原地的掉头过程。
通过扇形斗替换原先艇身上的转向舵,不仅结构简化,而在在转弯时可以有选择地调整转弯半径甚至进行转弯半径为零的原地掉头。
进一步的,艇身上设有进排水孔,进排水孔一端连接艇身蓄水仓,一端连接至过水通道内。潜艇进行上浮或下潜时,需要对自身蓄水仓内进行排水或充水,往内充水时,如果直接从周围的环境中取用水,则会产生进水旋涡,影响潜艇隐身能力,将蓄水仓进水孔的一端连接至过水通道内从通道内取用水,进水通道的首端和尾端可以以较大的口径进行流动缓解,降低水体流动噪声。
进一步的,进排水孔连接至过水通道内的一端位于两个推进器之间。在蓄水仓注水时,两个推进器不仅停止做功,而且施加反向运行的阻力,从而水体通过推进器时可以被消耗掉很大的能量,而且,消耗掉旋涡的旋转速度的比例要大大高于轴向前进速度,在进水流量稍微降低的情况下,消除过水通道内,两个推进器往外的水体旋涡,降低进水噪声。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过水通道前端吸入水,推进器往后往泵送水体,构成前进动力,过水通道包围做功部件以及水体的最杂乱流动处,产生的噪声得到包围与抑制,潜水艇整机在大环境下的噪声保持在较低的水平;两个推进器的叶片安放角镜像安装并且旋转镜像,从而消除水体的速度环量,提高轴向速度,使得潜艇高速前进;尾管组件为过水通道的尾端进行流向变化,从而代替转向舵进行转向操作,全流体的侧向排出能够帮助潜水艇进行原地掉头操作;艇身用于浮潜的蓄水仓的进排水口设置在了过水通道内并位于两个推进器之间,推进器加载反向阻力,从而损耗掉进水口的速度旋涡量,在过水通道两端的进水能够平稳连续,外部所能探听得的水体流动声音下降。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的外形示意图;
图2为本发明推进器在过水通道内的安装示意图;
图3为图1中的视图A-A;
图4为本发明轮座内圈处叶片的立体安装示意图;
图5为本发明俯视视角下单个叶片的安装角度与水流的速度分析图;
图6为本发明俯视视角下第二种单个叶片的安装角度与水流的速度分析图;
图7为本发明俯视视角下直流叶片和折叠叶片的伸展与收纳示意图;
图8为本发明尾管组件的俯视结构示意图;
图9为本发明前进时的尾管组件示意图;
图10为本发明原地掉头时的尾管组件示意图;
图11为本发明转弯时的尾管组件示意图。
图中:1-艇身、2-过水通道、3-推进器、31-轮座、32-叶片、33-轴向磁体组、34-径向磁体组、35-定子、36-转子、37-隔磁环、4-导叶体、41-直流叶片、42-折叠叶片、421-基础叶片、5-尾管组件、51-扇形斗、52-遮挡板、521-伸缩住。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,一种使用无轴磁悬浮超高速无声推进器的潜水艇,包括艇身1,潜水艇还包括过水通道2和推进器3,过水通道2设置在艇身1下表面,推进器3设置于过水通道2内。
原先的推进器3安装在艇身1的尾部,裸露在周围水中,运行时,其机械噪声以及推进器3与水体做功时的撞击声直接通过水传递出去,被敌方的声呐检测到,不利于潜艇的“隐身”性能。本发明通过将推进器3设置在一个过水通道2内,使得最大的噪声产生位置,即推进器3处,被过水通道2包围起来,通过过水通道2自身的壁厚或者进一步的外壁、内壁上贴敷的吸声材料将噪声吸收,大大减小潜水艇整体发散到水中的噪声,提高自身的隐身能力,保障潜艇的作战能力。
过水通道2的进水端可以延伸至艇身1的前头位置,吸水端前置,前进路径上的水体自由地进入过水通道2内,从而大大减小艇身1头部破开前方水体的阻力,可以使得潜艇能够以较小的阻力而快速前行。
如图2所示,推进器3包括轮座31、叶片32、定子35、转子36,轮座31为一个环体,如图3所示,轮座31内圈表面向中央方向安装有若干叶片32,如图4、5所示,叶片32所在平面与轮座31轴线的垂直截面夹一锐角,这一锐角即为叶片的安放角,过水通道2内壁上设有一阶梯环槽,环槽内底部设置环形定子35,转子36设置在轮座31的外圈表面上,转子36与定子35面对面,轮座31外圈以及端面通过轴承或者磁悬浮进行支撑。
轮座31成为叶片32的安装位置,叶片32是外缘固定,叶片32是做功叶片,其旋转时,推动叶片32表面处的水体运动,往潜艇后方流动,从而推动潜艇前进,定子35安装在过水通道2的内壁上,是静止件,转子36固定在轮座31外圈上,可以被定子35驱动进行旋转,从而带动轮座31、叶片32旋转进行做功。
推进器3的中央悬空的,中心处的旋转轴取消,构成无轴结构,从而过水通道2内不再被旋转轴和轮毂以及相关的传动部件、驱动部件占据过流面积,过水通道2路径上通道面积大,过水能力强,可以通过的流量较大,潜艇的行驶速度得到提高。
如图2所示,推进器3还包括轴向磁体组33和径向磁体组34,轴向磁体组33和径向磁体组34均分别包括电磁体和永磁体,电磁体设置在过水通道2内壁上,轴向磁体组33永磁体设置在轮座31的轴向端面上,径向磁体组34永磁体设置在轮座31的外圈径向面上,轴向磁体组33沿轮座31轴线的轴向面对面设置,径向磁体组34沿轮座31轴线的径向面对面设置,轴向磁体组33和径向磁体组34的电磁体部分分别通过在过水通道2壁厚内延伸的线缆与艇身1内的电源连接。
轮座31需要进行轴向定位与径向支撑,本发明使用磁悬浮的方式进行非接触式支撑,首先,非接触式支撑可以大大降低运行时的磨损,从而极限转速上要高于轴承式的硬支撑,并且,非接触式的支撑可以大大降低运行时的噪声,进一步提高潜艇的隐身能力,然后,非接触式的支撑方式,可以进行微量的抖动来适应水流的不规则流动,对于海底航行环境的适应性更高。
如图2所示,推进器3还包括隔磁环37,隔磁环37嵌在过水通道2内壁上且位于磁体组与定子35之间。磁悬浮轴承相比于传统的滚子轴承、滑动轴承,是通过电磁力来进行支撑的,所以,其周围充满着磁场,磁感线密集,如果不加以限制,则可能影响到定转子的电磁驱动,所以,在磁体组与定子35之间设置隔磁环37,从而格挡磁感线,使得定转子与磁体组之间不产生相互干扰,影响正常运行。隔磁环37是用高导磁率的材料使磁力线在高导磁率的材料中短路,使磁力线不外泄,从而达到隔绝磁感线的目的。
如图1所示,过水通道2内沿轴向设置两个推进器3,如图5、6所示,两个推进器3的叶片32安放角方向相反、大小相等,运行时,两个推进器3的旋转方向相反且转速相等。
轴流叶片在泵送水体时,会对水产生一个圆周旋转速度,如图5所示,将俯视视角下最靠近观察者的一个叶片在俯视平面上展开得到一斜放翼型,其旋转方向在展开面上是往左运动,图5上分析了水体的速度分解:Vu1为叶片旋转线速度、Vw1为水体离开叶片表面时的相对速度,Va1为水体的轴向速度,Vc1为绝对速度,Va1可从通道流量获得,Vw1的方向为叶片安放角,并且在轴向上的分量等于Va1,所以,Vw1可以确定,之后Vu1为旋转角速度乘以旋转半径,也能确定,Vw1与Vu1的合成即为水体离开叶片时的绝对速度Vc1,其与Va1的夹角所带有的速度即为水体的旋转速度分量。这部分速度对于潜艇的前进没有帮助,因为根据动量守恒,只有与前进速度方向相反的水体速度即Va1才能作为反作用力推动艇身1前进,而Vc1在旋转方向上的分量只能白白耗散掉,不仅浪费推进功率,而且这部分速度扰动水体造成水体噪声。
本发明设置了两个推进器3且叶片32的安放角取反,运行时,相反的叶片以相反的旋转方向做功,从而构成镜像做功关系,如图6所示,在不存在Vc1的静止水体中,第二个推进器3将水体推动,以Vc2流动,Vc2与Vc1叠加后,速度环量得到消除,成为只有轴向分量的Vc3,至此,旋转速度得到回收,而且轴向速度加倍,从而潜艇的前进速度不考虑因为速度提高而受到更大的前进阻力时,其前进速度是翻倍的,转言之,如果潜艇要以相同的速度前进,相比于只有一个推进器,设置两个推进器3后,其推进器3的旋转速度可以得到大大降低,有利于减小机械噪声。水体在过水通道的末端轴向排出通道,没有旋转分量,在水中不易造成旋涡等流动现象,不易发出水体流动噪声。
除去双推进器3外,还可以通过固定式的导叶形式来回收旋转速度,如图1、7所示,潜水艇还包括导叶体4,过水通道2设置一个推进器3和一个导叶体4,导叶体4位于推进器3泵水方向的后方,导叶体4外圈固定在过水通道2内壁上,导叶体4包括直流叶片41和折叠叶片42,直流叶片41外缘固定在导叶体4外圈内壁上,直流叶片41所在平面与过水通道2轴线相交,直流叶片41朝向推进器3的轴向端面上延伸出折叠叶片42,折叠叶片42包括若干片可累叠收纳或伸展的基础叶片421,折叠叶片42伸展开来后,若干基础叶片421所在平面与直流叶片41所在平面夹角渐变,基础叶片421具有独立的伸展、收纳驱动。
经过推进器3推动的水体以Vc1前进,沿切向到达折叠叶片42的表面,然后,折弯流动,在尾部的直流叶片上轴向流出,回收的旋转速度作为反作用力加载在折叠叶片42上推动其轴向前进,因为潜艇在前进时具有不同的前进速度,所以推进器3也有不同的转速,从而Vc1与Va1的夹角不尽相同,所以,为了适应不同的Vc1方向,折叠叶片42通过多级的基础叶片421进行伸展与收纳,构造出可调的进口角,从而避免水流在导叶体4进口端处的撞击。
如图1、8~11所示,潜水艇还包括尾管组件5,尾管组件5设置在过水通道2的末端,过水通道2末端为矩形截面,尾管组件5包括至少一对扇形斗51,扇形斗51分别设置在过水通道2末端的两侧,扇形斗51的扇形轴线竖直、并与过水通道2末端管壁铰接,扇形斗51带有旋转驱动。
尾管组件5设置在过水通道2的末端,用于为潜艇提供转向、掉头等功能,如图9所示,当扇形斗51全打开时,过水通道2内的水全部往后方排出,为正常行驶状态。如图11所示,当一个扇形斗51遮挡,另一个打开时,为转弯过程,往左转。
如图10所示,过水通道2的末端设有两对扇形斗51,每个扇形斗51的扇形包角九十度,过水通道2的末端同一侧的扇形斗51与过水通道2末端管壁的铰接轴为同一根,位于过水通道2的末端同一侧的扇形斗51的其中一个扇形斗外壁尺寸小于另一个扇形斗51的内壁尺寸,即一个扇形斗51可以嵌入另一个中;尾管组件5还包括遮挡板52,遮挡板52设置在过水通道2末段的内壁两侧,遮挡板52包括一块与过水通道2内壁通过竖直轴铰接的板体和驱动板体旋转的伸缩柱521。
遮挡板52的板体被伸缩柱521顶动张开后,另一侧的扇形斗51兜住水体往侧边排出,如此,过水通道2内的水体全部沿艇身1轴线的垂直方向排出,从而没有前进动量而只有旋转角动量,潜艇为原地的掉头过程。
通过扇形斗51替换原先艇身1上的转向舵,不仅结构简化,而在在转弯时可以有选择地调整转弯半径甚至进行转弯半径为零的原地掉头。
艇身1上设有进排水孔,进排水孔一端连接艇身1蓄水仓,一端连接至过水通道2内。潜艇进行上浮或下潜时,需要对自身蓄水仓内进行排水或充水,往内充水时,如果直接从周围的环境中取用水,则会产生进水旋涡,影响潜艇隐身能力,将蓄水仓进水孔的一端连接至过水通道2内从通道内取用水,进水通道2的首端和尾端可以以较大的口径进行流动缓解,降低水体流动噪声。
进排水孔连接至过水通道2内的一端位于两个推进器3之间。在蓄水仓注水时,两个推进器3不仅停止做功,而且施加反向运行的阻力,从而水体通过推进器3时可以被消耗掉很大的能量,而且,消耗掉旋涡的旋转速度的比例要大大高于轴向前进速度,在进水流量稍微降低的情况下,消除过水通道2内,两个推进器3往外的水体旋涡,降低进水噪声。
本发明的主要运行过程是:潜水艇前进,过水通道2前端吸入水,推进器3往后往泵送水体,构成前进动力,两个推进器3的叶片安放角镜像安装并且旋转镜像,从而消除水体的速度环量,提高轴向速度,使得潜艇高速前进。尾管组件5为过水通道2的尾端进行流向变化,从而代替转向舵进行转向操作,全流体的侧向排出能够帮助潜水艇进行原地掉头操作。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种使用无轴磁悬浮超高速无声推进器的潜水艇,包括艇身(1),其特征在于:所述潜水艇还包括过水通道(2)和推进器(3),所述过水通道(2)设置在艇身(1)下表面,所述推进器(3)设置于过水通道(2)内。
2.根据权利要求1所述的一种使用无轴磁悬浮超高速无声推进器的潜水艇,其特征在于:所述推进器(3)包括轮座(31)、叶片(32)、定子(35)、转子(36),所述轮座(31)为一个环体,轮座(31)内圈表面向中央方向安装有若干叶片(32),所述叶片(32)所在平面与轮座(31)轴线的垂直截面夹一锐角,所述过水通道(2)内壁上设有一阶梯环槽,环槽内底部设置环形定子(35),所述转子(36)设置在轮座(31)的外圈表面上,转子(36)与定子(35)面对面。
3.根据权利要求2所述的一种使用无轴磁悬浮超高速无声推进器的潜水艇,其特征在于:所述推进器(3)还包括轴向磁体组(33)和径向磁体组(34),所述轴向磁体组(33)和径向磁体组(34)均分别包括电磁体和永磁体,电磁体设置在过水通道(2)内壁上,轴向磁体组(33)永磁体设置在轮座(31)的轴向端面上,径向磁体组(34)永磁体设置在轮座(31)的外圈径向面上,轴向磁体组(33)沿轮座(31)轴线的轴向面对面设置,径向磁体组(34)沿轮座(31)轴线的径向面对面设置。
4.根据权利要求2所述的一种使用无轴磁悬浮超高速无声推进器的潜水艇,其特征在于:所述推进器(3)还包括隔磁环(37),所述隔磁环(37)嵌在过水通道(2)内壁上且位于磁体组与定子(35)之间。
5.根据权利要求2所述的一种使用无轴磁悬浮超高速无声推进器的潜水艇,其特征在于:所述过水通道(2)内沿轴向设置两个推进器(3),两个所述推进器(3)的叶片(32)安放角方向相反、大小相等,运行时,两个推进器(3)的旋转方向相反且转速相等。
6.根据权利要求1所述的一种使用无轴磁悬浮超高速无声推进器的潜水艇,其特征在于:所述潜水艇还包括导叶体(4),所述过水通道(2)设置一个推进器(3)和一个导叶体(4),所述导叶体(4)位于推进器(3)泵水方向的后方,导叶体(4)外圈固定在过水通道(2)内壁上,导叶体(4)包括直流叶片(41)和折叠叶片(42),所述直流叶片(41)外缘固定在导叶体(4)外圈内壁上,直流叶片(41)所在平面与过水通道(2)轴线相交,所述直流叶片(41)朝向推进器(3)的轴向端面上延伸出折叠叶片(42),所述折叠叶片(42)包括若干片可累叠收纳或伸展的基础叶片(421),折叠叶片(42)伸展开来后,若干基础叶片(421)所在平面与直流叶片(41)所在平面夹角渐变,基础叶片(421)具有独立的伸展、收纳驱动。
7.根据权利要求1所述的一种使用无轴磁悬浮超高速无声推进器的潜水艇,其特征在于:所述潜水艇还包括尾管组件(5),所述尾管组件(5)设置在过水通道(2)的末端,所述过水通道(2)末端为矩形截面,所述尾管组件(5)包括至少一对扇形斗(51),所述扇形斗(51)分别设置在过水通道(2)末端的两侧,扇形斗(51)的扇形轴线竖直、并与过水通道(2)末端管壁铰接,扇形斗(51)带有旋转驱动。
8.根据权利要求7所述的一种使用无轴磁悬浮超高速无声推进器的潜水艇,其特征在于:所述过水通道(2)的末端设有两对扇形斗(51),每个扇形斗(51)的扇形包角九十度,过水通道(2)的末端同一侧的扇形斗(51)与过水通道(2)末端管壁的铰接轴为同一根,位于过水通道(2)的末端同一侧的扇形斗(51)的其中一个扇形斗外壁尺寸小于另一个扇形斗(51)的内壁尺寸;所述尾管组件(5)还包括遮挡板(52),所述遮挡板(52)设置在过水通道(2)末段的内壁两侧,遮挡板(52)包括一块与过水通道(2)内壁通过竖直轴铰接的板体和驱动板体旋转的伸缩柱(521)。
9.根据权利要求5所述的一种使用无轴磁悬浮超高速无声推进器的潜水艇,其特征在于:所述艇身(1)上设有进排水孔,所述进排水孔一端连接艇身(1)蓄水仓,一端连接至过水通道(2)内。
10.根据权利要求9所述的一种使用无轴磁悬浮超高速无声推进器的潜水艇,其特征在于:所述进排水孔连接至过水通道(2)内的一端位于两个推进器(3)之间。
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