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  • 1 # 薛定諤的箭頭

    首先,這個東西技術含量較高,比較貴,因此很難在普通船隻裡普及,在高技術的艦船中倒是時有見到。

    最主要的優點:噪音小!噪音小!!!這點在軍事類艦船中是很重要的,傳統的螺旋槳式推進系統最大的弊端就是噪音較大(無論是有軸還是無軸)。而這種噴水式推進噪音就比較小,這在高效能攻擊型核潛艇上有應用的例項。個人認為,以後潛艇的推進系統都會朝著這個方向發展,畢竟是海軍中最需要隱秘性、靜音性的軍種。

    其次,可靠性較高、難以被海里的雜七雜八的東西掛住、動力較強、轉向更為靈敏也都是它比傳統螺旋槳式推進系統進步的地方。

  • 2 # 王司徒軍武百科

    噴水推進是一種比較特殊的水面物體推進方式,透過水泵噴出高壓水流,從而讓船隻獲得反作用的推力。

    一個完整的噴水推進器由發動機、傳動器、推進泵、水管、舵面等組成,有的為了能適應類似螺旋槳船舶那樣的倒航能力,還會專門安裝一個倒航器。

    噴水推進優越性主要在於淺水區域的適用性上,進水口、噴水口只要不被堵塞,它們就不會產生螺旋槳那種水草纏槳葉的事故。噴水口在複雜的淺水區域也遠比螺旋槳耐用,不會因為捲起砂礫或碰上水底障礙被損壞。

    不過它最大的優點還是在於航速。螺旋槳船隻受物理條件所限,雖然可以單純提高螺旋槳轉速和引擎功率,但旋轉達到一定程度後,大量產生的空泡反而會讓螺旋槳“擊在空處”,白白浪費掉做功。

    美國瀕海戰鬥艦,使用噴水推進可達到44節的高速

    噴水推進就不存在這個問題了,水泵的葉輪處於均勻流場中,所以比起螺旋槳的抗空泡能力更高,推進效率也更高,確保船隻能在水中更高速度的航行。

    基洛級潛艇的實驗性推進裝置

    這種抗空泡能力使得噴水推進極受潛艇推崇,這意味著潛艇能更加安靜,能發出更少的噪音,具有更模糊的航跡。噴水推進還相當穩定,便於潛艇維持向量的均速運動,讓潛艇在發射彈道導彈時具備更好的發射精度。

    相比於普通船舶那樣透過螺旋槳前進和倒車,水面小型船舶的噴水推進在這方面更具優勢,透過倒航器可以快速的切斷船舶的前向動力,然後調整為有需求的姿態。

    換個概念也許會更容易理解——戰機上的推力向量。噴水推進的水流其實就是個向量噴管,透過控制其噴射方向,可以讓船舶做出很複雜的移動。這點在未來具有相當的發展前景。

    均勻的航速、靈活可控的操縱能力,對於驅逐艦、獵潛艇、掃雷艦、瀕海戰鬥艦等都具備相當大的實用意義。無論是丟聲吶還是掃雷佈雷、近海巡邏、穿越複雜海域,都需要噴水推進的微操能力。

    缺點的話也有不少,噴水推進很適合複雜淺水環境,但也會出現因水體雜亂,導致進水口堵塞,從而失去動力的情況。

    本質上噴水推進器的泵葉也是螺旋槳的一種,而且深埋在機體之中,一旦出現故障很難簡單排除。所以有時候異物吸入會造成非常麻煩的局面,遠比海帶繩纏螺旋槳之類的事情更難處置。

    此外噴水推進因為不斷吸入大量的水作為推進,所以在實際應用時會增加船隻的排水量,這是無法迴避的問題。還有造價方面,噴水推進往往涉及到船舶的整體工程設計,成本要求更大,花費造價也更高。

  • 3 # 霹靂火觀察

    在船艦負擔起人們的運輸和作戰眾多用途的情況下,船舶的動力設施也變得至關重要,從最終的人工划槳,到後來機械蒸汽學的出現,再到如今的燃氣輪機甚至核動力成為主流動力裝置,這之中經歷的路程也是極為漫長的。而在三百多年前,有這樣一款噴水推進式的裝置曾經出現過一段時間,雖然當時工藝不經而遭到擱置,但是在如今科技水平發展如此迅速的今天,對於噴水推進器的研製也被提上日程。經過數年的研究,這款推進器已經成為少數高效能艦船的推進裝置了,但是即使這款推進器能讓戰艦突破急速,卻在各種主流戰艦中見不到它的身影呢?軍迷表示:它也並非想象中那麼完美。

    提及噴水推進裝置的歷史歷程,那可是極其漫長了,早在19世紀末期就已經有船舶採用這項推進器了,但是由於各項工藝流程的粗糙低下,無法對其作出更好的改進,因為它遠低於螺旋槳的工作效率,這導致這種很有潛力的技術坐了很長時間的冷板凳。

    因為近些年的各類技術都有極大的進步,出自各個廠商對噴水推進的執著,這款動力系統隨著不斷的實驗和改進慢慢的好了起來,逐漸成熟的噴氣推進也開始在一些追求航速的高效能戰艦上有所應用。

    目前市面上最多應用的也是螺旋槳式,不管蒸汽機還是燃氣輪機都基本採用了這種裝置當做推進裝置,但是這種裝置雖廣泛但是並非是那麼的盡善盡美,而噴水推進在某些方面都能在螺旋槳的基礎上做出很大的改進,比如在動力方面噴水式的機動性更加強悍,噴水式也具有噪音小、小淺水效應、傳動簡單、保養方便等等特點。

    但是目前來說,該項技術因為還未完全成熟,它也具有一些尚未解決的缺點,比如在航速低於20kn的艦艇上,這類裝置並不能達到和螺旋槳同樣的效率,而是要略低一籌;然後就是它在雜質較多的航道中航行時,因為其機理不同會造成管道堵塞現象;並且其更換葉輪要比螺旋槳麻煩。

    總的來說,雖然噴氣推進有著很可觀的效能指數,但因為自身種種原因,比如結構上的複雜和難以微化的體積問題,以及種種環境下的侷限性,它並不能代替傳統的螺旋槳,而一些與這種推進器環境相契合的艦船可以採用這種裝置,這就對艦艇推進的多樣性起到了取長補短的補充作用。

  • 4 # 科技之重

    雖然噴水推進器,和泵噴推進器,都是利用向後噴射海水,來獲得前進的動力。但是,兩者的裝船物件和技術難度可是不同的。

    泵噴推進器主要被核潛艇,等大型艦艇所使用。

    噴水推進器主要被巡邏艇,導彈艇,等小型艦船所使用。

    泵噴推進器和噴水推進器與螺旋槳一樣,也是艦船的驅動工具之一。

    大型艦艇所安裝的泵噴推進器

    只不過相對於螺旋槳推進來說,泵噴推進器具備“噪音低,適用廣泛,高航速下的推進效率高”,這四大優點。

    當然也有,“構造複雜,維護麻煩,重量大,低航速下的推進效率低”,這三大缺點。

    也就是說,泵噴推進器也是優缺點兼有,各種艦船可以根據需求來選擇。

    只不過,隨著泵噴推效能的逐漸最佳化,已然成為艦艇主要動力的優秀選擇。尤其是艦船對靜音效能,高速效能要求較高時,泵噴推進系統可以說是唯一的選擇。

    儘管,泵噴推進器有諸多優點,但是,現在的螺旋槳推進器,依然是大部分艦船的選擇,尤其是大型艦船。

    如各國的航空母艦,巡洋艦,驅逐艦,護衛艦依然選擇螺旋槳,作為推進工具。

    有部分潛艇選擇了泵噴推進器,如弗吉尼亞級攻擊型核潛艇,特拉法加級攻擊型核潛艇,北風之神級戰略導彈核潛艇,凱旋級戰略導彈核潛艇,機敏級戰略導彈核潛艇等等。

    由於潛艇對輻射出噪音的分貝要求比較高,噪音是越低越好,而在降噪上,泵噴推進器有著天然的優勢,所以核潛艇就選擇了泵噴推進器。

    降低噪音

    而泵噴推進器可以顯著降低噪音的原因,主要是由其結構決定的。泵推進器由主要由“導管,定子,轉子”,這三大結構組成。

    由於轉子和定子都被環形導管包裹著,當轉子在旋轉時,與水摩擦產生的噪音大部分都可以被導管給吸收掉,從而減弱動力系統產生的噪音。

    提高推進效率

    泵噴推進器的推進效率高的原因也與其結構有關。上文說到泵噴推進器的結構,是由定子,轉子,環形導管組成的。

    當泵噴推進器開始工作時,其轉子就開始旋轉,就推動海水向後運動。由於定轉子外邊有環形導管,從轉子葉片最前端,流出的海水就不會流到到外界。也就是將轉子推動的海水,充分給利用了起來,從而減少了能量的損失,提高了推進效率。

    透過研究證明,在低速航行時,使用泵噴推進器的潛艇。相對於使用大側斜七葉螺旋槳的潛艇,可以使得動力系統產生的噪音下降15分貝以上。而在高速航行時,泵噴推進器的降噪效果則更為明顯。

    適用範圍廣泛

    相對於螺旋槳而言,泵噴推進器的體積相對較小,而在淺海里面,泵推進器的可以利用較小體積的特點,獲得較大的地利優勢。

    小型艦船安裝的噴水推進器

    這種噴水推進器與大型艦艇所用的泵噴推進器,結構還有所不同。

    上文提到了大型艦艇用泵噴推進器的結構包括定子,轉子,環形導管。主要是轉子旋轉推動海水向後運動產生推力的,是直接浸泡在海水中的。其長度比較短,環形導管僅僅將定轉子包裹而已。

    而小型艦船所用的噴水推進器由“進水管,泵體,噴口,傳動裝置,操做舵,倒車裝置”組成。

    雖然兩者都是利用向後噴水,來獲得前進的動力。但是小型艦船用的噴水推進器,就是一個放大版的水泵,只有噴頭浸沒在海水裡,泵本身的主體是安裝在艦船裡邊的,並不會碰到海水。如此以來,就需要在小型艦船水線以下的部分開一個進水口。經過泵體,噴水口被噴射出來。

    而且噴水推進器的噴頭是可以調節的,以便於左右偏轉,使得艦船可以進行轉向,靈活性是相當的好,效率也比較高。不像安裝螺旋槳的艦船,轉向需要方向舵。

    也就是說,泵噴推進器和噴水推進器的原理都是噴水。但是,在真正的構造上,卻有很大的不同。噴水推進器只適合用在艦船上,而泵噴推進器則可以安裝在潛艇上和艦船上,這也是兩者的區別。

    比如說,小型艦船都選擇了噴水推進器,如中中國產的022型導彈艇,就安裝有2臺4噴口的KaMeWa 71 SII噴水推進器。在2臺泵推進器和2臺柴油機的推動下,022型導彈艇的最大航速可以達到50節。

    獨立級濱海鬥艦的三體船型版本,採用了4臺Lips噴水推進器,最大航速可達50節。自由級瀕海戰鬥艦單體船型版本,採用了4臺Kamewa噴水推進器,最大航速為45節。TSL超高速客貨船安裝有2臺噴水裝置,使得其最大航速可達70千米/小時。

    由此可見,對航速有較高要求的船舶,都採用了噴水推進器,而不是螺旋槳。由於螺旋槳在海水裡旋轉時,會產生“空泡”,而空泡效應又伴隨著劇烈振動,使得螺旋槳葉片會受到損傷,最終影響船舶的執行。也就是說,使用螺旋槳作為推動工具的艦船,航速基本上是無法超過40節的。

    綜合來看,泵噴推進器和噴水推進器,相對於螺旋槳來說,具備極大的優勢,已經被核潛艇和小型艦船所使用。

    只不過,相對於噴水推進器而言,泵噴推進器的製造難度要高很多。因為泵推進器又可以分為“無軸泵噴推進器和有軸泵噴推進器”,目前來說,兩者都有應用,只不過無軸泵噴推進器比較先進而已。而無軸泵噴推進器和有軸泵噴推進器,的區別就是那一根傳動軸。沒有傳動軸之後,無軸泵噴推進器就需要將轉子的動力系統,整合在環形導管內部,這樣一來,整套動力系統當然複雜程度又將再次提升。

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