CN114084326B - 一种具有高红外隐身特性的波瓣引射系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有高红外隐身特性的波瓣引射系统，包括双层波瓣引射器、气膜冷却装置和喷雾冷却装置；波瓣引射器与动力装置排气出口相连，由内外两层壁面组成，内层壁面完全封闭，外层壁面的波峰处开有通孔，内外两层之间通过头部垫片和尾部垫片相连，头部垫片上开有用于排出气流与喷雾的通孔，尾部垫片上安装有喷嘴，喷嘴包括充气接口和喷水接口；气膜冷却装置用于向腔体中充气，喷雾冷却装置用于向腔体中喷雾。能够对内层波瓣进行冷却的同时对烟气进行二次冷却，双层结构能够弱化波瓣引射器运行过程中的振动，增加装置的稳定性。在降低排气管壁面以及烟气温度的同时，降低烟气带给引射器本体的高温，能够提升舰船的红外隐身性能和生存能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种船舶动力系统的排气引射系统，尤其涉及一种能够在实现引射器降低红外辐射功能的同时避免引射器本体的红外辐射提升的引射系统。
背景技术
舰船作为海上作战的主要工具，良好的隐身性可以降低舰船被精准定位及攻击的概率，提高舰船的防护能力及作战效率。舰船的探测手段主要有雷达、声纳和红外探测等，并出现了相应的舰船隐身技术，如雷达隐身、声隐身和红外隐身技术等。其中，红外隐身技术主要用来应对红外制导反舰武器，而在红外制导系统中，应用最为广泛的是中红外波段的探测器。
在舰船中，中红外波段的辐射信号源主要来自于动力系统的排气装置，主要包括排气管、烟气以及烟囱外壁面，这些区域的共同特征是温度较高。因此，红外隐身的基本原则在于降低红外辐射温度。在排气系统中，引射装置结构简单，主要利用动力装置的排气动能，来卷吸周围低温气流，主次流掺混之后进入排气管道，从而很好的降低排气管壁面以及烟气的温度，消除高强度的中红外辐射。
但需要注意的是，排气引射冷却系统虽然可以很好的降低排气管壁面以及烟气的温度，但动力装置排出的高温气体也会使引射器本体的温度升高，引射器本体的高温区域，也可成为中红外波段的辐射信号源。因此在利用引射系统降低排气管壁面以及烟气温度的同时，高温烟气带给引射器本体的高温也会降低船舶的隐身性能。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种利用引射器降低红外辐射功能的同时，避免引射器本体的红外辐射提升的引射系统。
技术方案：本发明的具有高红外隐身特性的波瓣引射系统包括双层波瓣引射器、气膜冷却装置、喷雾冷却装置和中心控制台；所述双层波瓣引射器与动力装置排气出口相连，包括内壁面和外壁面，所述内壁面完全封闭，外壁面的波峰处开有通孔，内外两层之间通过头部垫片和尾部垫片相连，头部垫片上开有排气孔，尾部垫片上开有喷嘴安装孔，并安装有出口设置在并向波瓣引射器两层壁面中形成的腔体内部的喷嘴，所述喷嘴包括充气接口和喷水接口；所述气膜冷却装置通过充气接口连接喷嘴向波瓣引射器两层壁面中形成的腔体中充气，所述喷雾冷却装置通过喷水接口连接喷嘴并向波瓣引射器两层壁面中形成的腔体中喷雾。
所述气膜冷却装置包含储气罐、第一控制器和静压箱，中心控制台一侧连接储气罐，储气罐上装配第一控制器，第一控制器与静压箱连接，以此来稳定气流、减少气流振动。
所述静压箱上设置有与喷嘴数量相同的喷气口，每个喷气口通过管路连接一个喷嘴的充气接口。
所述喷雾冷却装置包含蓄水罐、第二控制器和分水器，中心控制台的另一侧连接蓄水罐，蓄水罐与第二控制器相接，第二控制器之后设置分水器，分水器上环形均布有喷水口，所述喷水口数量与喷嘴数量相同，每个喷水口分别通过管道连接喷嘴的喷水接口。
所述双层波瓣引射器上设有用于安装喷嘴的环形金属架，所述环形金属架通过支架与双层波瓣引射器相连，所述环形金属架上设有喷嘴固定装置。
所述引射器尾部的圆柱直管烟道与动力装置排气出口通过法兰连接。
所述喷嘴安装在喷嘴安装孔内，与引射器轴线成锐角，由下向上充气或喷雾。
所述双层波瓣引射器内外两层壁面之间的垫片采用陶瓷、橡胶或石棉等材料制成。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：本发明将穿孔的波瓣引射器改为双层结构，并对内层进行气膜冷却和喷雾冷却，能够对内层波瓣进行冷却的同时对烟气进行二次冷却，双层结构能够弱化波瓣引射器运行过程中的振动，增加装置的稳定性。在降低排气管壁面以及烟气温度的同时，降低高温烟气带给引射器本体的高温，能够提升舰船的红外隐身性能和生存能力。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图；
图2为本发明一个实施例的波瓣引射器结构示意图；
图3为本发明一个实施例的喷嘴结构位置示意图；
图4为本发明一个实施例的支架及金属架结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1-4所示，本实施例中具有高红外隐身特性的波瓣引射系统包括双层波瓣引射器、气膜冷却装置和喷雾冷却装置和中心控制台1。气膜冷却装置包括第一控制器2、储气罐4、静压箱6；喷雾冷却装置包含第二控制器3、蓄水罐5、分水器7；双层波瓣引射器包含外壁面8、内壁面9、外壁面上开有通孔10、头部垫片11、尾部垫片12、头部垫片上开有排气孔13、尾部垫片设置安装孔14；引射器外部设置有环形金属架17，环形金属架17通过支架18与引射器固定，环形金属架上安装有喷嘴，喷嘴包括充气接口15和喷水接口16，双层波瓣引射器通过一段圆柱直管烟道19与动力装置排气出口相连，并通过法兰盘20固定。
双层波瓣引射器由内外两层壁面组成，内壁面9完全封闭，外壁面8的波峰处设置多个通孔10，气流与喷雾可由通孔10进入排气烟道，对排气进行二次冷却；内外两层之间通过垫片相连，如图2所示，头部垫片11上设置排气孔13，便于气流与喷雾流出；尾部垫片12上设置六个喷嘴安装孔14来装配喷嘴。引射器上设置六个支架18用于固定环形金属架17，喷嘴通过固定装置安装在环形金属架17上。
气膜冷却装置包含第一控制器2、储气罐4和静压箱6，中心控制台1一侧连接储气罐4，储气罐4上装配控制器2，控制器2与静压箱6连接，用于调节静压箱6出口处的气流参数，从而稳定气流、减少气流振动。在静压箱6上设置六个出口，分别连接六个喷嘴的充气接口15，与引射器轴线成锐角向双层波瓣引射器的夹层充气，以实现气膜冷却过程。
所述喷雾冷却装置包含第二控制器3、蓄水罐5和分水器7等，中心控制台1的另一侧连接蓄水罐5，蓄水罐5与第二控制器3相接，第二控制器3用于调节分水器7出口处水流参数，第二控制器3之后设置分水器7，分水器7上环形分布六个出口，分别连接六个喷嘴的喷水接口16，与引射器轴线成锐角向双层波瓣引射器的夹层喷水；由充气接口15进入的气体和喷水接口16进入的水在喷嘴中混合，喷水与充气过程同时进行，先将水雾化再喷入夹层，进而实现喷雾冷却。
Claims (1)
1.一种具有高红外隐身特性的波瓣引射系统，其特征在于：所述系统包含双层波瓣引射器、气膜冷却装置、喷雾冷却装置和中心控制台(1)；所述双层波瓣引射器与动力装置排气出口相连，所述双层波瓣引射器尾部连接一段圆柱直管烟道(19)，与动力装置排气出口通过法兰(20)连接；所述双层波瓣引射器包括内壁面(9)和外壁面(8)，所述内壁面(9)完全封闭，外壁面(8)的波峰处开有通孔(10)，内外两层之间通过头部垫片(11)和尾部垫片(12)相连，头部垫片(11)上开有排气孔(13)，尾部垫片上开有喷嘴安装孔(14)，并安装有出口设置在并向双层波瓣引射器两层壁面中形成的腔体内部的喷嘴，所述喷嘴安装在喷嘴安装孔（14）内，与双层波瓣引射器中心轴线成锐角，由下向上充气和喷雾，所述喷嘴包括充气接口(15)和喷水接口(16)；所述气膜冷却装置通过充气接口(15)连接喷嘴向双层波瓣引射器两层壁面中形成的腔体中充气，所述喷雾冷却装置通过喷水接口(16)连接喷嘴并向双层波瓣引射器两层壁面中形成的腔体中喷雾，所述气膜冷却装置包含第一控制器(2)、储气罐(4)和静压箱(6)，所述静压箱(6)设置在储气罐(4)的出口处，所述中心控制台(1)连接储气罐(4)，储气罐(4)上装配用于调节静压箱出口处的气流参数的第一控制器(2)，所述第一控制器(2)与静压箱(6)连接，所述静压箱(6)上设置有与喷嘴数量相同的喷气口，每个喷气口通过管路连接一个喷嘴的充气接口(15)；
所述喷雾冷却装置包含第二控制器(3)、蓄水罐(5)和分水器(7)，中心控制台(1)连接蓄水罐(5)，蓄水罐(5)与用于调节水流参数的第二控制器(3)连接，蓄水罐出口处设置分水器(7)，所述第二控制器(3)与分水器连接，分水器(7)上环形均布有喷水口，所述喷水口数量与喷嘴数量相同，每个喷水口分别通过管道连接一个喷嘴的喷水接口；
所述双层波瓣引射器上设有用于安装喷嘴的环形金属架(17)，所述环形金属架(17)通过支架(18)与双层波瓣引射器相连；所述环形金属架(17)上设有喷嘴固定装置；
所述头部垫片(11)和尾部垫片(12)采用陶瓷、橡胶或石棉制成；由充气接口（15）进入的气体和喷水接口（16）进入的水在喷嘴中混合，喷水与充气过程同时进行，先将水雾化再喷入夹层，进而进行喷雾冷却和气膜冷却，以实现对双层波瓣引射器的冷却，并且气流与喷雾由通孔（10）进入排气烟道，对排气进行二次冷却，在降低排气烟道以及烟气温度的同时，降低高温烟气带给双层波瓣引射器本体的高温。
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