[发明专利]一种基于压缩空气的水下喷水式推进器在审
申请号: | 201911221041.2 | 申请日: | 2019-12-03 |
公开(公告)号: | CN110745226A | 公开(公告)日: | 2020-02-04 |
发明(设计)人: | 王明军 | 申请(专利权)人: | 质行科技(廊坊)有限公司 |
主分类号: | B63H11/02 | 分类号: | B63H11/02 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 065000 河北省廊坊市广阳区*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 喷口 单向挡板 进水口 增压口 壳体 体内 设计技术领域 水下推进器 高压气体 工作周期 流入壳体 频繁开关 气体压力 使用寿命 水下航行 体内水位 体内液体 压缩空气 动力源 排气口 水介质 推进器 阀门 喷出 气口 气密 前向 磨损 | ||
本发明公布了一种基于压缩空气为动力源,通过喷水获得动力的水下推进器,属于水下航行器设计技术领域。包括:壳体、单向挡板、喷口、增压口、排气口及进水口。推进器工作时,壳体内充满水,高压气体通过增压口充入到壳体内,壳体内液体受气体压力打开喷口单向挡板,从喷口喷出,从而使推机器获得前向动力。当壳体内水位低至某一设定值时,打开排气口及进水口,周边水介质自动流入壳体,完成一个工作周期。本发明通过增加壳体容积,减少了传统气动推进需要频繁开关阀门的次数,减少磨损,提高使用寿命,并降低了气密要求。
技术领域
本发明属于水下推进系统领域,涉及一种利用压缩气体,将自吸入的水喷出做功的装置。
背景技术
随着对海洋河流等水下探索的活动越来越多,推动了各类水下航行设备的发展。目前,水下设备推动方式上主要有螺旋桨推进、仿生式推进以及喷水推进。就驱动能源而言,多采用水下设备携带电池提供能源。
传统的喷水装置以电池为唯一能量来源,而电池在使用过后,需要充电,充电时间较长,不利于第二次或多次下潜。而压缩气体作为能源具有压缩速度快,可以短时间内完成二次下潜。同时,利用推进器进行自行吸水,可以有效的提高压缩气体的利用率。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种新型基于压缩气体喷水式推进器,其目的在于,使水下推进器,能够高效利用压缩气体能量,且结构简单,自动完成进气、喷水、排气等过程,并减少气源的开关次数。
为实现上述目的,本发明提供的基于压缩气体喷水式推进器是这样实现的。由壳体和喷口组成的推进器舱体,舱体内充满水,高压气体从增压口进入舱体内部,将舱体内的水从喷口压出。从喷口压出的水具有一定的速度,从而使推进器获得相对于喷口方向的反向推力。
本装置的工作过程为。
壳体内从注满水,充气再到注水完成为一个工作周期:当高压气体通过增压口充入壳体后,高压气体通过对水的挤压,使得喷口单向挡板被打开,水在高压气体的压力作用下从喷口处喷出,从而使推进器获得动力。高压气体的充入,使得水腔内的水不断被压出,水面持续下降,当液面下降到指定位置时,增压口关闭,排气口和进水口被打开。外面的介质水流入到壳体内部,液面达到指定高度后排气口和进水口关闭,一个工作周期完成。
进一步的,水下动力喷口可以被设计为变口矢量喷口,从而可以通过控制喷口的方式实现变喷射推力和改变推进方向。
进一步的,上述方案中的推进舱的数量为一个或一个以上,根据需要将多个推进舱集成于一体,形成一个集束喷射推进装置,从而实现既可以单个小脉冲喷射推进,也可以多个大脉冲喷射推进,还可以实现交替连续喷射推进。
进一步的,增压口、排气口和进水口可以通过叶轮、齿轮等机械方式联动,也可以通过电磁阀门的形式开闭。
进一步的,可通过增加气源存储装置的体积或增加存储气体的压强,增加推进器的航程。
有益效果。
(1)本发明通过以高压气体为动力源,通过喷射水提供前进动力,结构简单,推力大,可重复使用;而且高压气体获取简单,充压快,便于二次部署下水。
(2)本发明利用壳体内形成的腔体贮存水介质,当腔体内的水基本排干后,关闭高压气体进气装置。从而减少了进气装置的开关次数,有利于提升产品可靠性。
(3)本发明中的喷口可以设计成变口径矢量喷口,从而可以通过控制喷口的方式来实现变喷射推力和变推进方向。
(4)本发明可以按照模块化来设计,根据需要将多个水下柔性喷射推进装置集成于一体,形成一个集束喷射推进装置,从而实现既可以单个小脉冲喷射推进,也可以多个大脉冲喷射推进,还可以实现交替连续喷射推进。
附图说明
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