CN1278503A - 无噪音潜水艇压水式喷水推进器 - Google Patents

Abstract

一种创新的无噪音的潜水艇压水式喷水推进器,它是由电动机经减速齿轮箱带动两个位差180°转动的齿轮和曲轴及连杆,形成两个水缸内相反的活塞行程,使两个水缸分别进水和喷水,潜水艇在无机械噪声下前进。根据需要可以形成同样结构的多组结合。它也可以用于普通船舶的推进。本发明结构简单,可达到较高的速度。

Description

无噪音潜水艇压水式喷水推进器

本发明涉及一种主要用于潜水艇的不产生噪音的压水式喷水推进器也可以用于其他船舶的推进，它属于船舶推进技术领域。

噪音是影响潜水艇水下隐蔽性的最大根源，其中螺旋桨推进器噪音是敌方水声设备监听的主要声源，螺旋桨以高速度旋转时叶背与叶面的压力差而出现的空泡现象使艇体和叶片震动并剥蚀，产生很大的噪音，虽加大叶面和螺桨直径、降低转速、选用新材料等措施，但还是达不到理想的效果。问题的解决似乎应考虑寻找另外新的推进途径，曾有人设计用划桨式，鱼尾摆动式的推进器，但因其结构复杂、效率极低而并不实用。也有人曾考虑将目前船舶沿用的喷水推进装置用于潜水艇上，但从理论上讲虽可以对深埋于艇身水中的泵螺旋桨作一定的减震减声措施，但因水中空泡仍照样产生，其噪音从水中传出的降低程度仍远不到理想的要求。因此，必须要找一种避免直接在水中使用螺旋桨的推进方式，这就引发使人从仿生学中寻找新的研究方法。

本发明的目的是根据水中一种乌贼的动物，以肌肉收缩体内水囊喷水而无声快速前进的原理设计一种轮流加压于两个以上的金属水缸喷水的无噪音潜水推进装置。

本发明的目的是这样实现的：它是由动力系统、传动系统、喷水系统组成。动力系统由蓄电池、可调速电动机组成，它深藏于艇身内的消震室中；传动系统由变速齿轮箱、中心齿轮、两个大齿轮上的曲轴及连杆组成，两个曲轴位置对应差180°；喷水系统由与连杆相接的活塞、水缸、喷水口组成。活塞为较厚的圆盘型，水缸为中空的圆柱体形，末端逐渐收拢成圆锥体形中间开口为喷水口。圆锥体壁上有多个进水口，其相对内壁有启闭瓣。圆柱体长度相当于活塞行程也相当于大齿轮上曲轴从0°至180°时的直径长度。工作开始，蓄电池电力使可调速电动机轴转动，经变速齿轮箱使中心齿轮以适当速度啮动左右两个大齿轮，使曲轴以0．1-0．5秒转动360°。两曲轴各带动连杆使其相连的两个活塞在各自水缸内同时一伸一缩，缩侧水缸内负压，多个启闭瓣打开，从多个进水口进水，喷水口此时也成进水口之一，使水缸充水。伸侧活塞下压使各启闭瓣在正压下闭合进水口，向喷口高压喷水，以反作用力使艇身前进。

由于推进装置是不在水中使用螺旋桨，动力系统又可以深置于艇体内减震消声室中，声音不会传出艇体入水，活塞推水几乎可以完全达到无声喷水，喷水口的水流旋涡的流体动力噪音也不会高于海水中的固有噪声。因此，潜水艇前进就有极好的隐蔽性，使敌方水声设备无法监听到。本发明结构简单，价廉、易于维修。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

附图1．一组喷水装置结构关系示意图1可调速电动机    2变速齿轮箱    3中心齿轮    4右大齿轮5右连杆    6右连杆活塞连接轴    7右活塞    8右开启瓣9右进水口    10右喷水口    11左喷水口    12左进水口13左开启瓣    14左水缸    15左活塞    16左连杆活塞连接轴    17左连杆    18左大齿轮    19左曲轴    20右曲轴21右水缸    22蓄电池。

一种无噪音潜水艇压水式喷水推进器，它由动力系统、传动系动，喷水系统组成，图1中蓄电池(22)，可调速电动机(1)组成动力系统；变速齿轮箱(2)，中心齿轮(3)，左右大齿轮(18)(4)，左右曲轴(19)(20)，左、右连杆(17)(5)组成传动系统；左、右活塞(15)(7)，左、右水缸(14)(21)，左、右进水口(12)(9)，左、右启闭瓣(13)(8)，左、右喷水口(11)(10)组成喷水系统，活塞(15)(7)是厚圆盘形分别置于中空圆柱体形的水缸(14)(21)中，水缸(14)(21)远端逐渐收拢成圆锥体形并形成喷水开口(11)(10)圆锥壁上有多个进水开口(9)(12)，相对应内壁上有启闭瓣(8)(13)以开闭进水口左右水缸(14)(21)，圆柱体部份长度相当于左右曲轴(19)(20)自0°～180°直径的长度加上活塞的厚度。工作时当蓄电池(22)发出电力可使可调速电动机(1)在控制下转动。经过变速齿轮箱(2)使中心齿轮(3)达到适当转速，带动右侧大齿轮(4)左侧大齿轮(18)转动，当左曲轴(19)位于0时，正是左连杆拉左活塞(15)自水缸(14)远端到达最近端，在这过程中水缸(14)内因负压使多个启闭瓣(13)打开，海水由多个进水口(12)和喷水口(11)进水，使左水缸(14)充满。与此同步，右曲轴(20)位于180°处完成右活塞(7)自右水缸(21)自近端至远端的过程，在此过程中右水缸(21)内一开始就是高压，使右启开瓣(8)关闭，进水口(9)既不能进水也不能出水，右水缸(21)内的海水受活塞(7)高压推动下，自右喷水口(10)喷出，反作用力使艇体前进。齿轮继续转动左水缸(14)开始喷水，右水缸(21)开始进水如此往复运动。如多组水缸组合、喷水前进效果就会更好。图2所示喷水装置在艇后部有多个喷水口表明有多组喷水装置。形成的喷水口群还须是上下左右平衡的，以免喷水时引起扭转力矩。当然如果有力矩差数也可以电脑自动操作尾舵达到平稳前进。

Claims (3)

1．一种无噪音的潜水艇压水式喷水推进器，其特征是由蓄电池，可调速电动机发出动力，经减速齿轮箱带动中心齿轮再带动两个位差180°转动的齿轮和曲轴及连杆，带动两个水缸内的活塞分别一伸一缩。缩侧启闭瓣在负压下打开，由进水口进水；伸侧闭合进水口，由喷水口喷水使艇体前进。

2．根据权利要求1所述的压水式喷水推进器，其特点是活塞为圆盘形。水缸为中空圆柱体形，水缸远部为中空圆锥体形的喷水开口，圆锥体形壁上有多个进水开口，其内面有启闭活瓣。

3．根据权利要求1所述的压水式喷水推进器，其特征是可以多组组合的喷水结构，形成稳定的均速和强力的喷水推进。也可以改变动力来源用于普通船舶的推进。

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