CN112097111A - 一种自主通气超空泡航行器均压通气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自主通气超空泡航行器均压通气装置，包括通气孔、均压室、锥形通气滑块、通气阀和高压气瓶。所述均压室位于通气孔与锥形通气滑块之间，作为一段独立空腔，使高压气瓶喷出的高压气体能够均匀进入通气孔；所述锥形通气滑块一圈布置有圆形小孔，锥形通气滑块可在圆锥段空腔内滑动，在超空泡航行器发射时，受到惯性作用向通气阀方向滑去，通气阀阀芯受到锥形通气滑块撞击时会打开通气阀，实现高压气体释放。本发明对通气超空泡航行器内部进行改装，在高压气瓶前安装锥形通气滑块和通气阀，以及在通气孔与锥形通气滑块之间安装均压室，实现了及时自主且均匀的通气过程，提高了通气超空泡航行器在航行过程中空泡流型的稳定性。

Description

一种自主通气超空泡航行器均压通气装置
技术领域
本发明涉及通气超空化领域，具体涉及一种自主通气超空泡航行器均压通气装置。
背景技术
超空泡技术通过使航行器包裹在空泡中，避免了航行器壁面与周围水介质的直接接触，从而大大降低了超空泡航行器的航行阻力，提高了水下武器的速度及战斗力，因此对超空泡航行器的研究具有重要的战略意义和军事应用价值。
人工通气是超空泡航行器空泡生成与形态调控的重要手段，超空泡航行器的稳定控制离不开对空泡流型的调控，空泡的形成与发展与通气量有关，改变通气量是调控空泡流型最有效、最直接的技术手段。为了形成稳定的超空泡，航行器必须具备通气源并且能够提供稳定的通气方式。
目前自由航行超空泡航行器无法从外界获得气源形成超空泡，因此必须独立携带高压气瓶进行通气，目前通气高压气瓶存在航行器发射出去时需要航行器发射后通气源及时自主开启的问题，以及从高压气瓶出来的高压气体具有压力不均匀特点的问题。
基于上述原因，在通气超空化领域如何解决高压气瓶无法自主通气以及通气不均匀的问题，是一件迫在眉睫的事。
发明内容
本发明解决的技术问题是：
针对现有通气超空泡通气方式存在的不足，本发明提出了一种自主通气超空泡航行器均压通气装置。航行器发射瞬间锥形通气滑块由于惯性作用撞击在通气阀阀芯上，打开通气阀，高压气瓶内高压气体通过锥形通气滑块上圆形小孔流入均压室，实现及时自主通气以及均匀通气。
本发明达成目的的技术方案是：
一种自主通气超空泡航行器均压通气装置，包括通气孔、均压室、锥形通气滑块、通气阀和高压气瓶。
所述均压室位于通气孔与锥形通气滑块之间，作为一段独立空腔，使高压气瓶喷出的高压气体能够均匀进入通气孔。
所述锥形通气滑块一圈布置有圆形小孔，锥形通气滑块可在圆锥段空腔内滑动，在超空泡航行器发射时，受到惯性作用向通气阀方向滑去。
所述通气阀内部通气阀芯位于中心，通气阀阀芯受到锥形通气滑块撞击时会打开通气阀，通气阀与高压气瓶紧密固连。
本发明的技术效果在于：
1、本发明所述的自主通气超空泡航行器均压通气装置，通过均压室使高压气瓶内高压气体通过后均匀流向通气孔后，达到提供稳定的通气方式的目的。
2、本发明所述的自主通气超空泡航行器均压通气装置，通过发射瞬间锥形通气滑块时的惯性作用撞击通气阀阀芯开启通气阀，实现高压气体释放，完成及时自主并且均匀的通气过程。
附图说明
图1为本发明所述的自主通气超空泡航行器均压通气装置示意图
图2为本发明所述的锥形通气滑块剖面结构示意图
图3为本发明所述的通气阀以及高压气瓶示意图
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
参阅图1，一种自主通气超空泡航行器均压通气装置，主要结构包括通气孔1、均压室2、锥形通气滑块3、通气阀4和高压气瓶5。通气孔1均匀分布于航行器前端一周，均压室2位于通气孔后部，均压室2为一独立空腔，高压气体经过均压室2后均匀喷出通气孔1。
参阅图2，锥形通气滑块3一圈布置有圆形通气小孔，圆形通气小孔保证了高压气瓶5出来的高压气体能够顺利通过锥形通气滑块3流入均压室2。
参阅图3，通气阀4与高压气瓶5紧密连接，当通气阀阀芯6受到锥形通气滑块3的撞击后向后移动，打开通气阀3，高压气瓶5内高压气体通过阀芯小孔7流出。
运用本发明的实施例1为：一种自主通气超空泡航行器均压通气装置，超空泡航行器发射前，锥形通气滑块3位于通气阀4前端并与通气阀阀芯6存在一定间隙；超空泡航行器发射时，航行器瞬间增速到极高速度，锥形通气滑块3由于惯性作用撞击在通气阀4的通气阀阀芯6上，因此将通气阀4开启，高压气体从高压气瓶5内通过锥形通气滑块3上的小孔流向均压室2，再均匀通入通气孔1，最后通过航行器周向分布的通气孔1进入空化流场，完成通气过程。
通气阀4打开后，阀的开度保持一定，通气流量与高压气瓶5中的气压正相关，随着气体的流出，高压气瓶5中的压力减小，通气流量亦减小；航行器受水阻力作用，航速逐渐变小。通气率定义为
Figure BDA0002658019010000031
因此通气率在整个航行过程中变化不大，空泡尺度变化不明显，可以维持一个比较稳定的空泡流型。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种自主通气超空泡航行器均压通气装置，其特征在于：主要由通气孔、均压室、锥形通气滑块、通气阀和高压气瓶组成。
2.根据权利要求1所述的一种自主通气超空泡航行器均压通气装置，其特征在于，锥形通气滑块一圈布置有圆形小孔，通气滑块可在圆锥段空腔内滑动。
3.根据权利要求1所述的一种自主通气超空泡航行器均压通气装置，其特征在于，通气阀上阀芯位于正中心，通气阀与高压气瓶紧密固连。
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