[发明专利]一种涡桨直喷混合式多级动力水下高速推进器及控制方法

权利要求书

1.一种涡桨直喷混合式多级动力水下高速航行器，其特征在于，包括顺次相连的低速段发动机、加速段发动机与高速段发动机；

所述高速段发动机包括高速段入水缓冲室(1)、高速段一次注水管路(2)、高速段水冲压金属燃料(3)、高速段二次注水管路(4)、高速段燃烧室(21)和高速段喷管(5)；

所述加速段发动机包括加速段挡板(6)、固体推进剂药柱(7)、加速段燃烧室(22)和加速段喷管(8)；

所述低速段发动机包括速段挡板(10)、低速段入水缓冲室(11)、水泵(12)、低速段一次注水管路(13)、低速段二次注水管路(14)、涡轮(17)、变速器(18)、螺旋桨(19)、低速段水冲压金属燃料(20)和低速段燃烧室(23)；

所述高速段燃烧室(21)的一端封闭，外部端面上连接高速段入水缓冲室(1)；另一端开口，连接有高速段喷管(5)；高速段水冲压金属燃料(3)靠近高速段入水缓冲室(1)一侧浇铸于高速段燃烧室(21)内；高速段一次注水管路(2)与高速段二次注水管路(4)各有若干支，包覆于高速段燃烧室(21)外表面；高速段一次注水管路(2)与高速段二次注水管路(4)的一端联通高速段入水缓冲室(1)，另一端伸入到高速段燃烧室(21)的内部空腔中，高速段一次注水管路(2)接入高速段燃烧室(21)的接口更靠近高速段水冲压金属燃料(3)的燃烧面；

所述加速段挡板(6)的一侧与高速段喷管(5)通过爆炸螺栓相连接，对高速段喷管(5)进行封盖；加速段挡板(6)的另一侧固连到加速段燃烧室(22)的一侧端部；加速段燃烧室(22)的另一侧开口端连接加速段喷管(8)；加速段燃烧室(22)内浇铸有多个空心圆柱状的固体推进剂药柱(7)；

低速段挡板(10)的一个侧面与加速段喷管(8)通过爆炸螺栓连接，另一个侧面连接低速段入水缓冲室(11)；低速段燃烧室(23)的一端为混燃室腔体，端部的边缘延伸出若干偶数个与混燃室腔体联通的装药管，装药管由低速段水冲压金属燃料(20)进行填装；所有装药管环绕一圈，围成一个空腔，空腔外径与加速段燃烧室(22)外径相同；加速段发动机的加速段喷管(8)以及低速段发动机中的低速段入水缓冲室(11)、水泵(12)、低速段一次注水管路(13)、低速段二次注水管路(14)容纳在所述空腔中；每个装药管至少配置一个低速段一次注水管路(13)，低速段一次注水管路(13)沿装药管的外表面设置；混燃室腔体通过管路连接涡轮(17)；涡轮(17)通过变速器(18)连接螺旋桨(19)；

低速段入水缓冲室(11)又分成两个小缓冲室，第一小缓冲室连接低速段挡板(10)，设置有入水口(9)；第一小缓冲室连接水泵(12)的入水口，水泵(12)的出水口联通第二小缓冲室；低速段一次注水管路(13)一端与第二小缓冲室联通，另一端接通到装药管中；低速段二次注水管路(14)一端与第二小缓冲室联通，另一端联通至低速段燃烧室(23)的混燃室，接口位于低速段燃烧室(23)中轴处。

2.如权利要求1所述的一种涡桨直喷混合式多级动力水下高速航行器，其特征在于，低速段一次注水管路(13)通过两个以上的接口联通到装药管不同长度处。

3.如权利要求1所述的一种涡桨直喷混合式多级动力水下高速航行器，其特征在于，低速段发动机、加速段发动机与高速段发动机分别与航行器壳体相连接。

4.如权利要求1所述的一种涡桨直喷混合式多级动力水下高速航行器，其特征在于，所述高速段燃烧室(21)与高速段喷管(5)通过螺纹连接。

5.如权利要求1所述的一种涡桨直喷混合式多级动力水下高速航行器，其特征在于，高速段一次注水管路(2)与高速段二次注水管路(4)间隔布置在高速段燃烧室(21)的外表面上。

6.如权利要求1所述的一种涡桨直喷混合式多级动力水下高速航行器，其特征在于，水泵(12)的动力由电池(15)提供。

7.如权利要求1所述的一种涡桨直喷混合式多级动力水下高速航行器，其特征在于，水泵(12)对第二小缓冲室的供水量由流量阀(16)控制。