幾種水下推進器介紹及超小型水下推進器開發(fā)設(shè)計(完整版)
【正文】 r)級攻擊型核潛艇上率先裝備了一種新型的泵噴推進器(PumpJetThruster)。 泵噴推進器設(shè)計三維圖 隨著聲探測技術(shù)的飛速進步，在未來海戰(zhàn)中，核潛艇的聲隱身性能將是決定戰(zhàn)斗勝負(fù)的關(guān)鍵，努力降低核潛艇的噪聲必將成為潛艇研究的主要課題，而推進器是核潛艇的一個主要噪聲源，低噪聲推進器的研究和應(yīng)用勢在必行。采用特殊的密封結(jié)構(gòu)。另外由于加大了電機的直徑增加電機的極數(shù)提高了電機的扭矩，尤其適合在大水深大密度下的環(huán)境中工作，由于該水下推進器的電機和螺旋槳為整體空心結(jié)構(gòu)，易于安裝在船體上。通過樣機的試制及試驗，該型水下推進器性能優(yōu)越，為進一步開展超小型水下推進器的研究提供了依據(jù)。國內(nèi)有關(guān)船廠也曾組織過類似的研究，因推進和密封等關(guān)鍵技術(shù)未過關(guān)而失敗。 殼體：主要是水下推進器外形及內(nèi)部骨架，是整個水下推進器的基礎(chǔ)。 螺旋槳：目前使用的主要有普通螺旋槳、導(dǎo)管螺旋槳、可調(diào)螺距螺旋槳等。通過控制裝置安裝在手柄處的開關(guān)接通電源，此時蓄電池給驅(qū)動電機供電，驅(qū)動電機通過傳動裝置，包括減速器、連軸器、槳軸等帶動螺旋槳，螺旋槳旋轉(zhuǎn)從而推動水下推進器前進。結(jié)構(gòu)設(shè)計水下推進器的結(jié)構(gòu)非常重要，結(jié)構(gòu)設(shè)計的好壞直接影響到整個使用過程：如推進器殼體的線形設(shè)計影響水下推進器的水阻，從而影響水下推進器的航速等；推進器殼體可以采用整段結(jié)構(gòu)，也可以使用分段艙位結(jié)構(gòu)，從而影響水下推進器的密封性能及維修性能等；推進器設(shè)計中手柄或扶手的設(shè)計也非常重要，它直接決定用什么方式控制推進器的起停與調(diào)速，以及控制方式中涉及結(jié)構(gòu)的密封。目前水下推進器的密封主要有密封件密封和密封材料填充密封兩種方式，密封件密封使得產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度高，維修更換方便，密封材料填充密封使得產(chǎn)品密封可靠，但一旦產(chǎn)品發(fā)生問題，對其維修更換將非常困難，密封設(shè)計有的產(chǎn)品綜合采用這兩種密封方式。該殼體截面均為橢圓型，線型從0＃~6＃為圓弧段，7＃~9＃為直線段，10＃~18＃也為圓弧段，具體數(shù)值見表1。經(jīng)過對計算結(jié)果的比較分析，以及與電機的配合考慮，認(rèn)為比較好的方案是P/D＝，N＝600r/min，D＝250mm。根據(jù)殼體分段情況，在殼體前段與中段結(jié)合處使用特制O型圈，規(guī)格為Φ2505壓緊密封，該分段主要是電池、控制裝置的安裝處。電路設(shè)計主要是根據(jù)推進器的使用情況，電路能顯示剩余電量，根據(jù)電量提醒使用者適時返航。水下推進器密封試驗前，卸掉驅(qū)動電機與電池，并在殼體內(nèi)部有可能進水之處涂抹感水物質(zhì)，然后安裝完畢水下推進器，沉放入水中2～3個小時，根據(jù)現(xiàn)場可以看到進水留下的痕跡，不僅顯示了進水位置還可以估計進水劇烈程度。結(jié)合以上設(shè)計與試驗，WT140B，WT150的最終產(chǎn)品總圖及樣機實物如下：此開發(fā)研究主要完成了水下推進器樣機的試制工作，相關(guān)技術(shù)限于篇幅不能詳盡介紹。耐壓試驗主要是測試水下推進器殼體的強度，從而保證水下推進器的潛水深度。傳動設(shè)計中磁力耦合方式是最安全的，但其傳動效率不高，在本開發(fā)中主要是采取帶減速箱驅(qū)動電機，然后把這個傳動部件設(shè)計為一體，完全用金屬殼體密封起來，很好的保證了其安全性。在螺旋槳軸處采用雙唇形密封圈，依靠水壓進行槳軸密封。在450r/min時要想提高推力則需要加大螺距比P/D值，而做變螺距的螺旋槳工藝要高，而且費用也較高，因此最后決定采用不變螺距而采用電機調(diào)速的方法改變轉(zhuǎn)速來達(dá)到改變航速的目的，即600r/，450r/min（或者轉(zhuǎn)速更高一些）。即19A型導(dǎo)流管以及與之配套的Ka型螺旋槳Ka3－65。另外推進器在水中的使用時間最好可以掌握，從而保證潛水者知道航行距離與返行時間，從而避免水下推進器在水中因為突然沒有電力停止工作，從潛水助手演變成潛水累贅。
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