专利名称：新型潜水艇无浆无舵动力推进系统的制作方法
对于稍有些军事常识的人来说，可能都会知道潜水艇在水中潜行，仍可能被其他船只上的声纳系统发现。这是因为现代所有军、民用两类舰、船，无论是常规的或是电动的乃至核动力的，其动力推进装置都是由大、小不同的螺旋浆式推进器为结构而建成的。潜水艇也不例外。而现代声纳系统的工作原理又恰恰是充分利用了船用螺旋浆在运行过程中高速搅动水流所产生的振动波来进行侦察信息的。这包括无论你是水面上跑的，还是在水里面游的，只要你一进入我的监听范围马上就知道“有情况”了。这类问题对于水面上的舰、船而言，也就无所谓了。尽管地球是圆的，可因其太大，当相互之间到了一定距离范围内，你想遮掩都是不可能的了。可它对于潜水艇来说这样的结果似乎就难以体现出其潜行的优越性了。明确一点地讲即凡潜行那必然都是有些许需要保密的内容，不想公开目的，其行踪当然也更不能暴露，(当然除了那些专门从事水下观察或水中探测的以外)这一方面尤其军事意义极其重大。那么，怎样才能使行驶在水下的潜水艇不被发现，实现真正意义上的隐形潜水，已是多少代军事专家们梦寐以求的愿望了。是啊！怎么办才能达到这一目的呢？那只有取消潜水艇上的螺旋浆式推进器，彻底消除由此而产生的振动波，这样声纳系统侦察不到回声，自然也就成了“聋子”。基于这方面的原因，我们就应当彻底改进现有潜水艇的动力推进装置，使其真正适应潜行之需。可是，如果一旦真正取消了螺旋浆让我们拿什么来推动偌大的潜水艇航行呢？是啊！之所以科学已经发展到了今天，二十一世纪的人类可以上宇宙，探太空；下五洋，钻地芯；甚至现代西方发达国家能够拥有最现代的隐形战略飞机，可却至今仍无招法来改进当代潜水艇的动力推进装置，可见是真难呐！不！我们中国人要敢为天下先，我们应当发扬古人开创“四大发明”的聪明才智，努力将中国的科技水平搞上去。西方发达国家有的先进东西我们要有，世界上暂时还没有的东西——我们也要先于别人给它创造出来。这样才叫做先进吗！我们应当积极探索新的方式方法，我本人最近就设计出一种“新型潜水艇无浆无舵动力推进系统”，相信会很好地解决上述难题。下面就让我将我的最新设计方案向专家们做以详细介绍，以利商榷改进。
在我们的现实生活中，离心式水泵是工农业生产及百姓们日常生活中一种必不可少的机械设备。人们用它抽油、提水、排污等，用途广泛，其工作能力也确是十分全面。它大到每小时可完成几万立方的排水量；小的还有不足一寸管径的微型泵。正可谓用途广泛，种类齐全。说到这里一定会有人要问这里在讲潜水艇的事儿，你扯到水泵那里做啥？其实不然。这潜水艇可与水泵正是一对密不可分的最新“搭挡”呦！我在前面已经提到了，若是想让潜水艇不被声纳发现航迹，制造出某种意义上的隐形潜水艇(美国拥有世界最先进的隐形飞机，我们不妨应当尝试拥有自己的隐形潜水艇)，只有彻底取消螺旋浆式推进器。进尔取代它的我们将以离心泵式结构装置做为新型潜水艇的动力推进系统——也就是我们冠予的全新的无浆动力推进系统，这亦是具有着科学依据的。下面让我们具体详细地加以分析说明首先让我们来剖析螺旋浆式推进器的工作原理。螺旋浆式推进器的工作方式靠的是由三或六只金属浆叶高速旋转与被切水面有一定的偏角来向后切水，进而产生反作用力推动船只前行的。它由此而产生的问题就在于整个金属浆体全部裸露在船体外部且高速全力地搅动水流，其无遮无拦全开放式地，叶片击打水体形成猛烈的机械振动和水花翻腾喷涌都会因此产生相对极其强烈的水波震荡(还会因此消耗掉一定的能量)。而先进的声纳系统十分灵敏的声波接收装置就会在很远的距离范围内有所感应并因此确定方位发现目标。整个是由于结构不合理而转变成为一个自我暴露的过程；那么，接着再让我们来看看我们所举荐的全新式无螺旋浆的离心泵式结构装置的工作状态它的工作方式完全是金属叶轮在泵壳内做高速旋转，使叶轮的轴心部位形成涡旋负压来吸入水流，并使水体跟随叶轮高速高旋压沿着泵壳向出水口喷涌，而出水口的导流管部分使所有水流汇集成一束，向泵外喷出。这样可以看出由此相对会产生出更大的反作用力。同时由于其整个做功的过程全部是在泵壳内完成的，不会造成水流的翻花与侧甩，叶轮的机械震动也完全被包裹、消化在泵壳内部，这样不仅节省能耗还会使整个出水口形成完全的定向静流，使整个船体外部无任何振动产生。这样来讲是不是就因此满足了我们消声的条件了呢？根据我们的粗略估计如果在直径相同的情况下，普通螺旋浆叶片与离心泵内叶轮的吸排水量会相差约三分之一左右。因此我们认为离心泵式结构更适合用于做为船只的动力推进方式。当然，离心泵式结构也存在着其自身的缺陷。例如其在额定范围内，机械自身的吸水能力决定其排水量(这里面包含着两方面内容一是机械的气密性；二是可供吸水的条件)另一个更大的弱点是机器不可倒转，也就是说如若将它直接用在船只上做为动力机，将不可必免地结果就是该船不能够开倒车，对于这样的条件，真的是令人所无可想向的。然而，经过我们的一番攻关，缺陷是可以得到弥补，问题同样可以得到解决。我们能够将离心泵式结构装置大胆地应用于现代潜水艇的动力推进系统，本身就充分地利用了潜水艇的结构优势——潜水艇本身就是船体整个浸泡在水中的特殊所在，这样就迎刃而解决了第一个问题。也就是离心泵式结构装置的怕漏气，吸水能力不稳定之问题会因船只整体浸泡于水中而解决了；第二个问题是我们又仿鳄鱼尾部结构原理设计出了一种多节式，可九十度旋转、一百八十度廻转，并且两部分配合可完成三百六十度转向，分别可操控动作的尾喷管，彻底解决了整条潜水艇的左右转弯，上浮下潜和倒车等方面的问题。并且还可以使潜水艇做原地三百六十度转向，因此连潜水艇自身所配备的转向舵都用不着了，被我们从此取缔了。所以我们毫不夸张地称呼我们的最新设计为“新型潜水艇无浆无舵动力推进系统”。真正的无螺旋浆、无方向舵，全新的设计，全新的结构。如果真的能够在不远的将来，将上述我们最新的实用技术全面应用到我们现代化的海军部队潜水艇上面，我们国家海军将真正地实现潜水艇在水中潜行。并为将来建造出世界上第一艘隐形潜水艇做好了技术准备或者可以称得上是掌握了核心技术。(建造真正的隐形潜艇还需要在其他方面做进一步的改进)做为目前世界上尚无先例的新型潜水艇无浆无舵动力推进系统，它的按装使用并不会因此而影响其现有的各类型潜水艇自身的专业用途。我们全新的技术方案仅仅是要改造所需被改造潜水艇的尾部及部分操控系统，使之能适应新技术的要求。(详见附图)首先，我们应当将原艇尾部大的整个圆锥体改造分解成两个稍小一些的圆锥体。(类似于海豹、海狮等动物的尾脚部)并要对称大小相等。对于所要预留口径须视其总排水量的大、小要相当，并与艇内稍靠前些的泵体相通。而此时的泵壳已与船身合为一体了。原有的纵向一根螺旋浆轴取消封口，其现有传动部分变成横向穿透泵壳的两根叶轮轴。吸水口经叶轮沿泵壳与出水口成九十度角相通，且吸水口径净值要略大于出水口径，还要加装开口朝下的减振、拦污栅。对于可旋转式多节排水管，它是由一节节卷口钢质圆箍连接组合、经对应一百八十度铆联而成。在与艇尾封闭连接节内加装有可旋转传动齿轮，当艇内电机通电一转可使其完成整体九十度侧转，用以改变整个出水口的朝向。令原本只能做左右转向的尾喷管，也可进行上下改变。这样就使我们的潜水艇上下左右都有了动力来源，甚至最大可迴转一百八十度来完成倒车的动作。至此这样，我们的新式潜水艇就完全有能力可以实现在无浆无舵的情况下，全面去完成急速下潜、快速上浮，做原地三百六十度转向等(宛如陆地上的坦克车一般)各种各样的高难动作了！如此看得出，这新型潜水艇无浆无舵动力推进系统照比那老式螺旋浆式推进器将具有起步快、浅吃水、无噪声、推力大、转向性能优越、无机械缠绕、磨损率低等特点。从任何一个方面来说都是极其优秀的，确是真正的安全可靠。那么我们有什么理由不采用呢？让我们来它一个大胆的尝试吧！附图介绍
图1、为本项发明的局部立体效果示意图；附图2、是本项发明的局部立体解剖内部示意图；其余的图3、图4、图5、图6、图7、均为本项发明的部位六视图；而图8、则是本项发明的总体平面示意图。在图1、中我们可以直接看得出新型艇尾部分是被一分为二了，其延长部分则由多节可活动钢质圆形一面为内翻口，另一面则朝外翻口，并相互对应铆连而成就的尾喷水管及艇外控制联动机构组合而成；艇身两侧下半部略突出部分为圆型减震、拦污栅。图2、中我们仅示意性地解剖展现了艇尾内部进、出水结构以及整个动力传动、控制操作部分原理，而在实际应用过程中我们还必须要考虑按排各类备用机械以及动力叶轮工作能力与整条船动力需要配合比对其结构增压位置预留(类似于水泵的多级增容、增压原理，以适应不同需求)。从图上结构中我们可以看得出本系统的开发利用并不十分复杂，仅涉及潜水艇总体的尾部动力推进及操控部分。然而，它又是整条艇的核心部分，因此我们必须要科学、合理地加以最完美的配置，确保每个新增部件都能够全面适应新型潜水艇在操控性能的灵活性、耐久性以及抵御海水腐蚀等方面的特殊需要，使我们全新型装备完全能够满足这个新时代的新型海军战备的需要。
以上设计的不足之处，敬请各位专家批评指教。谢谢！
权利要求
一种可以取代现行潜水艇上的螺旋浆式推进器，以降低机械躁声，实施更优化操控的新型动力推进系统。其特征是利用离心式水泵结构原理在潜水艇的尾部改造加装多节式，可转动的双口径尾喷管。进而形成吸水、加压后喷射的可带动潜水艇前进的动力来源。因该尾喷水管可分别操作控制做九十度纵向转动和一百八十度横向转动，能够驱使潜水艇做快速下潜、急速上升，左、右转弯，甚至可在原地做三百六十度调头等动作。艇身两侧中、下部还按装有带减振、拦污栅的吸水口。由于该项技术将应用于制造隐形潜水艇，所以其军事意义极其重大。
全文摘要
本系统是应用于潜水艇动力推进方面的全新装置。它彻底取消了已经沿用了百年来的老式船舶动力推进装置——螺旋浆式推进器，使潜水艇在水中航行过程不产生机械振动，由此无法形成声纳回波，因而成为真正意义上的潜行。并为今后研制世界上最新型的隐形潜水艇做好了动力推进装置方面的技术准备。该新型潜水艇无浆无舵动力推进系统，具有起动快、浅吃水、无躁声、推力大，转向性能优越，无机械缠绕，磨损率低等特点。今后若能将其全面应用于海军潜水艇的改进、改造方面，相信会使我国现代化的海军装备更提升到一个全新的层次，达到世界先进水平。
文档编号B63G8/00GK1539703SQ0314282
公开日2004年10月27日 申请日期2003年6月12日 优先权日2003年6月12日
发明者田树伦 申请人:田树伦