[发明专利]一种二次混合室隐藏式多级动力水下推进器及控制方法

摘要

本发明公开了一种二次混合室隐藏式多级动力水下推进器及控制方法，包括低速段发动机、加速段发动机以及高速段发动机，三种发动机结构上相互贯通，启动后顺序工作，空间布置合理，实现了最小空间内多级推进器的最优化设计；针对不同作战方针，将水冲压高金属含量推进剂发动机与传统药柱发动机相结合，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

1.一种二次混合室隐藏式多级动力水下高速航行器，其特征在于，包括低速段发动机，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(20)、高速段喷管(5)和高速段二次混合燃烧室(23)；所述加速段发动机主要包括固体推进剂(6)、加速段燃烧室(21)和加速段喷管(7)；所述低速段发动机主要包括低速段入水口(8)、低速段挡板(9)、低速段入水缓冲室(10)、水泵(11)、低速段一次注水管路(12)、低速段二次注水管路(13)、涡轮(16)、变速器(17)、螺旋桨(18)、水冲压金属燃料(19)以及低速段燃烧室(22)；所述高速段燃烧室(20)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，并依次连接有高速段二次混合燃烧室(23)和高速段喷管(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(20)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，半包覆于高速段燃烧室(20)外表面；高速段一次注水管路(2)与高速段二次注水管路(4)的一端均联通高速段入水缓冲室(1)，高速段一次注水管路(2)的另一端伸入到高速段燃烧室(20)的内部空腔中，高速段二次注水管路(4)的另一端伸入到高速段二次混合燃烧室(23)中；所述加速段发动机的加速段燃烧室(21)均为小型燃烧室，数量为偶数个，环形均布于高速段二次混合燃烧室(23)外侧；高金属含量固体推进剂(6)采用空心柱状的形式浇铸于各个加速段燃烧室(21)内，并在固体推进剂(6)中埋置金属丝；每一个加速段燃烧室(21)均连接一个加速段喷管(7)；所述低速段发动机与加速段发动机通过低速段挡板(9)相间隔；低速段挡板(9)为环形，与各加速段燃烧室(21)的加速段喷管(7)通过爆炸螺栓连接，对各个加速段喷管(7)进行封盖；低速段燃烧室(22)包括混燃室腔体以及从混燃室腔体的一端端部边缘延伸出多个与其联通的装药管，装药管由水冲压金属燃料(19)进行填装；所有装药管环绕一圈，中间形成一个空腔；环外径与加速段燃烧室(21)所成外径相同；装药管的尾端与低速段挡板(9)焊接；装药管形成的空腔内容纳高速段喷管(5)、低速段入水缓冲室(10)、水泵(11)、低速段一次注水管路(12)以及低速段二次注水管路(13)；每个装药管至少配置一个低速段一次注水管路(12)，低速段一次注水管路(12)沿装药管的外表面设置；低速段燃烧室(22)的混燃室腔体另一端通过管路连接涡轮(16)，涡轮(16)通过变速器(17)连接螺旋桨(18)；低速段入水缓冲室(10)又分成两个小缓冲室，设置有外部入水口(8)；第一小缓冲室连接水泵(11)的入水口，水泵(11)的出水口联通第二小缓冲室；低速段一次注水管路(12)一端与第二小缓冲室联通，另一端接通到低速段燃烧室(22)的装药管内；低速段二次注水管路(13)一端与第二小缓冲室联通，另一端联通至低速段燃烧室(22)的混燃室腔体，接口位于低速段燃烧室(22)中轴处。