喷水推进技术自诞生以来距今已有300多年了,而最早应用在舰船上是在19世纪末,因此,喷水推进器算得上是一款历史悠久的推进器了。但是限于当时理论还不成熟、工艺水平低下,所以喷水推进的效率很低,不能满足人们的需要。因此,在很长的一段时期内,喷水推进的研究和应用都处于停滞状态,而螺旋桨推进长期以来一直占主导地位。近年来,得益于世界各主要喷水推进器专业厂商们,数十年来对喷水推进器研制发展上的不懈努力;加上舰船的功能化越来越来越明显,单一的螺旋桨推进器已无法满足需求,所以越来越多的高性能舰船开始采用喷水推进器。
舰艇采用喷水推进器(韩国)
喷水推进器的应用实例在民用船舶领域越来越多的高速客、货船开始采用喷水推进器。例如,其中最出名的当属采用了目前世界上最大的喷水推进器,由日本三井工程与造船公司玉野船厂建造的超高速客货船 TSL(TechnoSuperLiner)。而在军用船舶领域的例子更是数不胜数。比如,美国的独立级濒海战斗舰(三体船型)采用了4台Lips喷水推进器;美国的自由级濒海战斗舰(单体船型)采用了4台Kamewa喷水推进器;中国的022型导弹艇采用了4台Kamewa喷水推进器等等。那么为何越来越多的高性能舰船开始采用喷水推进?喷水推进的优势又有哪些呢?今天就由笔者从喷水推进器的基础原理出发,来解开这些问题。
喷水推进器的加持,让独立级濒海战斗舰拥有超高的航速和操纵性能
喷水推进器的结构形式喷水推进器主要由进水管、喷口、泵及传动装置、操舵和倒车装置等结构组成。按照在舰船上的布置不同,可分为外悬式和内藏式两种形式。外悬式适用于重负载大中型运输船和工作船,也适用于安静型潜艇和大型登陆舰等军用舰艇;内藏式主要适用于高性能船、高速军用舰艇及浅吃水内河船等。
某型喷水推进器的结构
喷水推进器的工作原理原动机经齿轮箱减速后(也有无减速的)将输出功率通过轴系传递给喷水推进器的叶轮。水流从船底或导管前端(外悬式)的进水口吸入,经进水流道送至叶轮处,经叶轮做功和导叶整流后由喷口向船艉高速喷出,依靠射流的反作用力推动船舶前行。