一种静音增速潜艇的制作方法

文档序号:14903702发布日期:2018-07-10 21:24阅读:212来源:国知局

本发明属于潜水装置技术领域,特别涉及一种静音增速潜艇。



背景技术:

当前,世界上潜水艇经改进后已达到无轴泵喷推进的技术了,它已极大改善了静音效果与推进力的增强。但目前的潜水艇在同功率下的静音效果和速度仍有改进空间,以便潜水艇更快隐匿进入战位与脱离战区。

本发明的目的是克服现有技术的上述缺陷,研发了一种静音增速潜艇,该种潜艇的静音可做到极小,同时将同功率的推进力做到极大。若为隐身而对付微磁探测仪,可将艇身全部以微磁(或无磁)不锈钢或它种无磁刚性材料代替,从而可以对付微磁探测仪。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的不足,可达进一步静音与增加推力,使作战更有效保存自己,及在不改变功率的前提下获更高推进速度,进入与脱离战区。

本发明的技术方案是:一种静音增速潜艇,包括艇身、载水舱和尾舵,其还包括整流管舱和流线型泵,所述整流管舱为位于艇身下部并与所述艇身轴线平行的等径管,该等径管前后端均与外部相通,且该等径管前后内腔各含横竖交叉的薄片互相隔离成若干个方格腔,该等径管中部具有断空处,所述流线型泵被固定安装在该等径管前部腔体中部。

进一步地,所述流线型泵外形为细长流线型。

进一步地,所述流线型泵上安装有特种叶片(桨),所述特种叶片是由样片模叶片上涂适度厚度的蜡与沙水模拟工作状态自然切削而成的流线弧形为模进行加工而成。

进一步地,特种叶片以电脑模拟方法代蜡与沙水情形获得流线型叶片形状。

进一步地,在各叶片正面作整流刀若干片,它们均为对轴心的向心弧,且间隔均布,该刀沿水流方向有适当宽度且薄的刚性片。在叶片转动时会将每处被该刀分割的水按每相临两片间的水向艇后线性度较好的方向被推出,它是为预整流。

进一步地,所述特种叶片安装在转轴上,其前端具有尖的前尖。

进一步地,述潜艇与水接触表面均涂覆小表面张力的滑水材料,如氟塑等(且耐酸碱)。

进一步地,发动机与机艇仓内地板接触处以弹性垫消震,并仓内壁贴以阻燃吸声材料。

进一步地,所述艇身采用微磁或无磁不锈钢或它种无磁材料制成,以杜外界微磁探测仪侦察。

进一步地,所述动力源除发动机带动发电机外,另可在载水舱与整流舱间隙处填满符合不正规空间形状的异型超级电容,可供类似飞机副油箱作用那样使用岸上充电后所预存的电量,或直流电使用或以逆变器转为交流电使用于动力。

综上所述,本发明的有益效果在于:本发明的一种静音增速潜艇通过整流管舱将水整流,完全消除了水流声,并且水流平稳而方向性强与即推力增强,因而将同功率的推进力做到极大,采用特种叶片,因经自然选择法获得最优流线形,故其搅动水后将发出最小声音,况且又因其深藏在艇肚中间而被隔层舱屏蔽,加上避震消音材料使用,发声则更小,静音可做到极小。

下面通过实施例来更详细说明本发明。

附图说明

图1为本发明的静音增速潜艇的结构示意图。

图2为艇身的截面剖视图。

图3为本发明特种叶片的结构示意图。

图4为潜艇航行时出现紊流的流体矢量示意图。

具体实施方式

下面以实施例结合附图的方式对本发明进行进一步说明。

参阅图1至图3,本发明的一种静音增速潜艇包括艇身1、载水舱2、尾舵3,还包括有整流管舱4和流线型泵5,所述整流管舱4为位于艇身1下部并与所述艇身1轴线平行的等径管,该等径管前后端均与外部相通,且该等径管前后内腔各含横竖交叉的薄片互相隔离成若干个方格腔,该等径管中部具有断空处,该方格腔断空处,即其中部有流线型泵5或无轴泵被固定在腔体中部,流线型泵四周定位杆作成流线型并以防震橡胶作垫片以防电泵振动发声,其身体作成细长型,并保持扭力不变,外形符合流线型,以使该体对水阻力最小并消声,电机密封采用加强型传统体外螺旋桨轴密封方式,特种叶片5-1做成符合最高速时声音最小的流线型,其最符合该流线的方法为:将该叶片作成后,表面涂上一层合适厚度的蜡,然后装在模拟艇整流管舱内,以混和了泥沙的水作介质,进行模拟最高速运行该泵,此时水流是实际工作时的水流,它符合此叶片工作时的流体运动规律,它带沙的部分会自然根据水流运动进行流线运动,该沙会切削用力大的部分多余的蜡,将其削去以符合水流轨迹,将切削力弱的部分少切削或微切削,从而使完全符合流体运动规律的外壳与叶片加工出来,然后将该叶片等以三维座标测出各值,成为叶片加工基础数据,对其它叶片进行批量加工,则可生产出标准化符合该种流线的叶片。或以电脑模拟方式模拟上述蜡与沙水削出流线型叶片,同时在各叶片正面各作刚性整流刀5-5若干片与叶片固定,它们均为对轴心的向心弧,且间隔均布,该水因刀阻隔不再被它向推动,仅向轴向优线性推动,该刀有在水流方向有一定宽度且薄,在叶片转动时会将每处被分割的水按每两片刀间的水向后线性推出,是为预整流。

流线型泵5上具有特种叶片5-1,所述特种叶片5-1,所述特种叶片5-1是经蜡与沙水的自然选择法获得最优流线型,包括其叶片叶廓线与厚度面上的弧形面,均获得最佳三维点阵,数控加工得以得到最佳值而据此加工,将会形成最佳流线型而减少不必要的水阻与声音,又可增加静音效果与推力。该特种叶片5-1安装在含整流罩形外壳5-2轴上,特种叶片5-1的前端为较尖的前尖5-3,以劈水阻力小,其后部稍尖处后尖5-4,以汇回流导向而不易产生纹流。

本发明整流管舱4的整流原理为:在潜艇无整流装置的情况下,因长径比(或长与方比)小或无,潜艇水下航行时便易产生紊流即乱流,图4中有各种流动方向的流体矢量以箭头表达,除其中一根水平箭头,其它均是含角度的箭头,若以上半段计,各杂乱方向的箭头它会有个等效箭头f可替代,它与水平箭头形成一个夹角θ,若将f力作为推力的反力,必以其投影值计算到f′,而f′=fcosθ,因余弦值在0~1范围内变化,该值将变小。整流刀5-5的工作原理也类此计算。若θ值在15°至30°范围(含涡流),则f′=(0.966~0.866)f,平均值在0.916,余0.084即8.4%是为增速部分,即同功率发动机可速度增加此百分值。

所述本发明的整流管舱4中间断开后分前后两部分,前部是艇身前进时自然进水,可将原来是带纹流的水进行预整流,从而减小水阻力,当水进入到中部接触到流线型泵或无轴泵后,经特种叶片被泵电机转动后会被吸入向后方推进该部分水流,该水流又再进入后整流管舱的各格形通道后,该水又被全部进行整流,它取消或基本取消带纹流的水流状,又经长通道整流后被挤出艇尾,该水则具有很强的直线性,犹如激光经整齐步伐后出发一样,产生方向性强与沿艇身轴线的单向性推力,该推力已将原纹流时各程不规则的流向角度甚至是涡流统一变为轴线单向,于是便获得了原功率的较大推力。同时经整流的水,完全消失了水流声,就如自来水龙头出水响而接上长皮管后则无声出水一样,并且水流平稳而方向性强与推力强一样。若在整流腔方格内涂覆滑水材料如氟塑等,则更快且防腐性优。

另以上述所述的在载水舱与整流舱间空间内置入超级电容岸充电,可延长潜艇潜水时间。

本发明的上述结构将静音可做到极小,同时将同功率的推进力做到极大。

本发明的静音增速潜艇不限于上述实施例的结构,可以进行多种变型。总之,在不脱离本发明精神范围内的所有改进都落入本发明的范围内。

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