[其他]高速船舶的动力推进系统

说明书

一种船舶高速航行的动力推进系统，它涉及一种新的船舶推进技术，是喷射技术在舰船、潜艇上的应用。

迄今为止，绝大部分机动船舶都是将螺旋桨安装在船后水下，由柴油机带动旋转来推动船舶前进的轮船，其余的是木船。

本系统的目的是要解决一个在原有的条件下（即船种、载荷量、动力大小……等），通过改变推进方式，将其航速提高几倍（或更多），从而达到提高船舶的航行速度，缩短航运时间，节约能源之目的。

设计思想是，去掉现有轮船在高速航行时产生阻力的主要水下部件，即螺旋桨和机械舵，用喷嘴向后喷水和船内的方向控制器来取代。将船身及载荷的承重全交给水，将船的所有动力尽可能的集中用到推船前进方面来，以使其产生尽可能大的加速度。

将船水下部分做成水滴状或蛋壳状，去掉螺旋桨和机械舵，尽可能减小阻力;在船的颈部水下设置进水孔，在船后两侧（约船身长度的二分之一后至四分之三前的区间）对称安装二对至四对喷嘴。用喷嘴向后喷水产生的推力推船前进而代替螺旋桨的作用，用控制两侧喷水量的多少、不同代替舵的作用。船内柴油机带动水泵将船前的水从进水孔抽进船内，其结果，在船静止时可产生一个拉船前进的力，在船高速前进时可以减小船所受到的阻力（也相当增加了一个拉力）;抽进船内的水加压从船后部两侧高速喷出，其结果是产生一个推船前进的推力。拉力和推力对船作用的结果是使船受到一个大小一定的向前推进的合力。此合力使得船舶做加速度运动。

根据牛顿第二运动定律，物体在外合力F的作用下，物体获得的加速度a与外合力F成正比。与物体的质量m成反比，运动方向与外合力的方向一致。

即：a＝F/m    （或F＝ma）

而速度 V＝V₀+at

在从静止到运动，则V₀＝0

V＝at，速度与时间成正比。

在这里，船的质量m不变，在一个相当的范围内，阻力F_阻也可能不变，合力F_合在抽水量及喷水量的多少和压力一定时是一个定量，所以

F_合-F_阻＝m·a

产生加速运动。

船舶的航行速度V＝a·t，即V与时间t成正比。随着时间t的增加，V将成正比增加，达到高速、节能的目的。

主要由进水孔（1），进水管（2），前方向控制器（3），柴油机水泵组（4），单向逆止阀（5），储水罐（6），后喷水控制阀（7），水罐出水管（8），后方向控制器（9），后喷嘴（10），调压阀（11），高压空气包（12），前喷水控制阀（13）和前喷嘴（14），还有空压机以及相应的仪器、仪表组成。如图所示。

1.进水孔（1）：将船前水下部分外壳开成里开能自动闭合的纵隔窗（或横隔窗），内面为一个分为两边的大喇叭（如将每边再分为上下两层，则可适用于潜水艇及潜水器），在喇叭前加一层孔较小的滤网，以防水中杂质进入。

2.进水管（2）：指从喇叭到前方向控制之间的管路，此管从中间分隔为左右两条（也可每边再分为上下两层，与喇叭的结构相适应）。

3.前方向控制器（3）：此控制器前有两个入口（或四个入口），后有一个出口，里面有一个能关左开右（或关右开左）的左右控制板（平时左右均同时开启），还可以串联安装一个关上开下或关下开上的上下控制板，以适用于潜水艇。

4.柴油机水泵组（4）：此是船舶前进的动力。柴油机的总功率与相应船舶的功率相等，将总功率按二、三、五分成三组，或等分为三至五份。然后选择相近功率的柴油机，再配以相适应的水泵组成柴油机水泵组。对水泵的要求是在柴油机能负担的情况下排量尽可能的大，泵压尽可能的高，能将抽进的水压入具有高压的储水罐（水罐中压力约为3～10个大气压）。

5.单向逆止阀（5）：装在水泵的出水管和储水罐之间，当水泵将水压入储水罐时，阀开启，水进入水罐。否则阀关闭。

6.储水罐（6）：它是利用船仓底部一些不易利用的空间以及部分船仓（也可为此增加船的容积而不增加船的载荷能力）做成耐压、耐腐蚀的水罐，形状将依具体情况而定。容积要使上限至下限之间的水量足够所有的喷嘴全开后喷射一分钟以上。前接单向逆止阀到水泵出水管;船后最低端接水管至喷水控制阀;在水罐的最高端接自动调压阀。水罐上装压力表以监视水罐的工作压力，还装上水位控制器，安全阀，排气阀等设备。

7.喷水控制阀（7）：每对喷嘴一个，控制喷嘴投入工作的多少。前接水罐出水管，后接后方向控制器，可用电磁阀。