[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

摘要

本发明公开了涡桨直喷混合式多级动力水下高速推进器及控制方法，包括低速段发动机、加速段发动机以及高速段发动机，针对不同作战方针，将水冲压高金属含量推进剂发动机与高金属含量固体火箭发动机相结合，并辅以涡轮动力输出装置，通过合理设计装药方式，调整装药量和冲压入水量满足不同航行速度下系统对推进动力的需求，突破了传统水下航行器单一航速的限制，可在同一航程中实现常规低速巡航和七倍于常规速度的高速打击两种典型运动状态。

主权项

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)、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(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)、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)；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)的一端联通高速段发动机缓冲室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。