航行器水面滑行噴水推進特性研究

劉富強 ,周霖儀 ,孫 元 ,閆 靠

(1.中國船舶集團有限公司 第705 研究所,陜西 西安,710077;2.中國船舶集團有限公司,上海,200011)

0 引言

以魚雷為代表的水下航行器因其具有水下打擊威力大、隱蔽性好等特點,已成為海軍水下攻防的主戰裝備[1-3]。然而,隨著科技的飛速發展,艦船的綜合性能尤其是航速得到大幅提高,為了有效追蹤和攻擊目標,魚雷的最大航速至少應達到目標航速的1.5 倍,這對水下航行器的航速指標提出了更高的要求,進而給動力推進系統帶來了更加嚴峻的考驗。

噴水推進系統應用于水下航行器時,可以避開螺旋槳推進系統在軸系布置、傳動方式等方面遇到的一系列技術難題,具有結構簡單的優點,尤其在高航速、淺水抗氣蝕性能上具有明顯優勢[4-5]。因此,對噴水推進技術的研究已成為目前世界各國的研究熱點。

噴水推進系統的研究最早可以追溯到300 多年前。1661 年,Toogood 與Hayes 獲得了英國的專利,此后有關噴水推進裝置的研究從未停止[6]。19世紀末,噴水推進被應用于船舶推進領域。1865年,英國建造了2 艘噴水推進的炮艦,其排水體積為1 180 m3[7]。1962 年,蘇聯首次在水翼艇上采用噴水推進裝置,美國波音公司也在“小水槍”號試驗艇上采用離心泵作為噴水推進泵[8]。1974 年,英國首先在其核潛艇“Sovereign”上使用噴水推進系統,美、法等國也先后在核潛艇上采用了噴水推進方式。美國海軍最新型“海狼”級攻擊核潛艇即采用噴水推進方式[9]。

噴水推進裝置在水下航行器上的應用主要體現在高性能魚雷上,如俄羅斯的某型噴水推進魚雷航速高達70 kn[10]。……