喷水推进器的工作原理
喷水推进器的优势相较于传统的螺旋桨推进器,喷水推进器有着无法比拟的优越性,总的来说喷水推进器有以下优势:
在高航速下推进效率高
因为传统的敞式螺旋桨在旋转时不仅产生推力,还产生无用的转矩,加上桨在高速时容易产生空泡,导致了效率的损失。喷水推进装置的导管起到了分割流场,使推进泵的叶轮在均匀的流场中工作,因而在高速范围内有更好的抗空化性能,能达到更高的推进效率。
螺旋桨的空化
需要注意的是,在低航速下因为喷水推进器流道的阻力作用,所以效率不如螺旋桨推进器。据统计,在航速大于20kn 时,喷水推进器具有较明显的优势。因此,喷水推进器更加适合应用在设计航速超高的舰船上。例如,导弹快艇、高速客船等。
022型导弹快艇航速能达到50节
振动和噪声小
依然是导管的分割流场作用,使推进泵的叶轮能在均匀的流场中工作,从而降低了推进器的振动;又因在高速范围内有更好的抗抗空化性能,降低了推进器的空泡噪声;加上导管的屏蔽作用,进一步降低了推进器的噪声。据国外文献报道,喷水推进器的水下辐射噪声一般比螺旋桨低10 dB 以上。正是因为喷水推进器具有振动和噪声小的优势,所以非常适合应用在静音和舒适度要求高的舰船上。例如,潜艇、高速客船等。
采用喷水推进器的核潜艇
操纵性能好
喷水推进装置在整个航速范围内都具有良好的稳定性,而且可以通过改变喷嘴的方向来改变推进方向,从而具有一定的矢量推进能力;以及通过操舵装置的配合,引导水流反向喷射实现倒车,所以具有操纵和动力定位性能较好的优势。因此,喷水推进器非常适合在各航速下都需要较高操纵性的舰船。例如,猎潜艇、扫雷艇等。(注:需要注意的是,如潜艇采用的外悬式轴流泵喷水推进器,在高速拐弯时极有可能发生推力丢失的问题。)