[发明专利]水下推进器及航行体

说明书

本发明公开了一种水下推进器，涉及水下驱动设备技术领域，水下推进器包括推进器本体、点火装置、气动旋转装置、供水装置和推进组件，推进器本体内设置有燃烧室和气动室，燃烧室内远离气动室的一侧用于储存水反应金属燃料，燃烧室的壁面上并排设置有多个喷水口组，每个喷水口均与供水装置连通，气动室内设置有气动旋转装置，气动旋转装置的旋转轴穿过气动室侧壁与推进组件同轴固定连接，推进器本体内设置有连通燃烧室与气动室的喷气孔，喷气孔喷出的气体能够驱动气动旋转装置进行转动，推进器本体内设置有连通外界和气动室的排气口；本发明还公开了一种航行体，航行体包括上述的水下推进器，能够提高水下推进装置的比冲，提高推进效率。

技术领域

本发明涉及水下驱动设备技术领域，特别是涉及一种水下推进器及航行体。

背景技术

为了适应目前海上作战的需求，要求航行体的动力系统具有高推进效率、高航速、高隐蔽性的特性，目前常规水下动力系统可分为电动力系统、热动力系统和固体火箭动力系统三种，而这三种动力系统的重量较大，显著的降低了航行体的比冲，同时其中电动力系统和热动力系统都以螺旋桨的形式输出推进功，但螺旋桨在水中一旦转速过高则会产生空化现象，会降低航行体的推进效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种水下推进器及航行体，以解决上述现有技术存在的问题，能够提高水下推进装置的比冲，提高推进效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种水下推进器，包括推进器本体、点火装置、气动旋转装置、供水装置和推进组件，所述推进器本体内设置有燃烧室和气动室，所述燃烧室内远离所述气动室的一侧用于储存水反应金属燃料，所述点火装置用于引燃水反应金属燃料，所述燃烧室的壁面上沿靠近所述气动室的方向并排设置有多个喷水口组，各个所述喷水口组至少包括一个喷水口，每个所述喷水口均与所述供水装置连通，所述气动室内设置有所述气动旋转装置，所述气动旋转装置的旋转轴穿过所述气动室侧壁与所述推进组件同轴固定连接，所述燃烧室与所述气动室通过喷气孔连通，所述燃烧室内的气体能够经所述喷气孔进入所述气动室并驱动所述气动旋转装置转动，进而带动所述推进组件运转，所述推进器本体上设置有连通外界和所述气动室的排气口。

优选的，所述推进器本体内还设置有内流道，所述推进组件位于所述内流道内，且所述推进组件的自转方向与所述内流道的中心线平行或重合，所述内流道的出水口位于所述推进器本体的一端上，所述内流道的进水口位于所述推进器本体外侧壁上。

优选的，所述供水装置包括供水室、离心叶轮和传动组件，所述供水室设置在所述推进器本体内，所述离心叶轮设置在所述供水室内，所述旋转轴与所述离心叶轮通过所述传动组件传动连接，所述推进器本体的外侧壁上开设有与所述供水室连通的供水室进水口，所述供水室的输出水口与每个所述喷水口连通。

优选的，所述喷气孔包括连通的进气段和喷气段，所述进气段的内表面的横截面积和所述喷气段的内表面的横截面积均逐渐缩小，所述进气段的大端与所述燃烧室连通，所述进气段的小端与所述喷气段的小端连通，所述喷气段的大端与所述气动室连通。

优选的，所述内流道包括连通的推进段和喷出段，所述推进段的内表面的横截面积大于所述喷出段的内表面的横截面积，所述推进组件位于所述推进段内，所述内流道的进水口与所述推进段的一端连通，所述推进段的另一端与所述喷出段的一端的连接面为圆台面，所述内流道的出水口位于所述喷出段的另一端。

优选的，所述推进组件为轴流叶轮，所述气动旋转装置为涡轮。

优选的，所述推进器本体的外表面的横截面为圆形，所述推进器本体上与所述内流道相对应部位的外表面的横截面积逐渐缩小，所述内流道的出水口位于所述推进器小端的端面上。

优选的，每个所述喷水口组内所述喷水口的数量为2～4个，且在所述燃烧室侧壁的周向均匀分布，所述喷水口组的数量为2～3组，所述内流道的进水口数量为2～4个，且在所述推进器本体的周向均匀分布。