The invention discloses a direct injection multi-stage power underwater high-speed thruster and its control method, including a low-speed engine, an acceleration engine and a high-speed engine, which breaks through the limitation of a single speed of a traditional underwater vehicle. The low-speed, acceleration and high-speed engines are interconnected in structure, and work sequentially in three stages after startup, and can realize conventional low-speed Cruise and seven stages in the same voyage. Two typical motion states of high-speed strike, which are twice the conventional speed, can quickly complete the efficient switching between low-speed and high-speed speeds to ensure the navigation stability in the switching process. The structure and space layout of the propeller is reasonable, and the optimal design of multi-stage propeller in the minimum space is realized. The multi-mission combat work under complex conditions can be completed, and the underwater weapon system can be greatly improved. Combat performance of the system.
【技术实现步骤摘要】
一种直喷式多级动力水下高速推进器及控制方法
本专利技术属于水下航行器动力
，具体涉及一种直喷式多级动力水下高速推进器及控制方法。
技术介绍
目前，各国海军纷纷围绕海洋权益保护，瞄准新的作战需求，积极开展新型装备研制，陆续在水面舰艇、潜艇装备以及新概念新技术等方面取得重大进展。当前形势下，水下高效攻击性武器在现代战场中的作用显得愈加重要。水下武器的杀伤原理是折断对方的龙骨，隐蔽性强，拥有较好的突防效果和较高的命中率；可以增强战术的多样化，提高攻击效果。但在水下作战平台建设上，各国普遍受到动力系统效率低下这一问题的困扰，能源与动力系统是当前航行器在军事应用方面受限的一个主要技术难点。突破新能源开发与利用，提高武器的续航能力，使航行体向高兼容性和模块化方向发展是当前的重要任务。在各种可利用的能源中，金属燃料所具有的高热值能量受到各国的重视，尤其部分金属燃烧过程所需要的氧化剂可以由工作环境中引入的水介质充当，其可行性和方便性已经得到证明，并在已有武器型号中得到利用，值得深入挖掘其具备的潜力。但在已有的航行器动力系统中，航速单一，难以实现航速转换，缺乏作战需要的灵活性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种直喷式多级动力水下高速推进器及控制方法，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，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；同时满足推进器结构紧凑化，重量轻型化的总体要求，最终实现灵活作战的总目标。一种直喷式多级动力水下高速航行器，包括顺次相连的低速段发动机、加速段发...
【技术保护点】
1.一种直喷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(19)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(20)和加速段喷管(8)；所述低速段发动机包括低速段挡板(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)、低速段喷管(17)、水冲压金属燃料和低速段燃烧室(21)；所述高速段燃烧室(19)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(19)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；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(19)的内部空腔中；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...
【技术特征摘要】
1.一种直喷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(19)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(20)和加速段喷管(8)；所述低速段发动机包括低速段挡板(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)、低速段喷管(17)、水冲压金属燃料和低速段燃烧室(21)；所述高速段燃烧室(19)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(19)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；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(19)的内部空腔中；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(20)的一侧端部；加速段燃烧室(20)的另一侧开口端连接加速段喷管(8)；高金属含量固体推进剂(7)采用铸于加速段燃烧室(20)内；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(21)由水冲压金属燃料进行填装，开口端接低速段喷管(17)；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，另一端接通到低速段燃烧室(21)的水冲压金属燃料18处；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(21)，接口位于燃烧室(21)中轴处。2.如权利要求1所述的一种直喷式多级动力水下高速航行器，其特征在于，低速段燃烧室(21)靠近低速段喷管(17)的一端为混燃室腔体，另一端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进行填装；所有装药管环绕一圈，围成一个空腔，加速段发动机的后部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)以及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...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘丛林，樊玮鹏，李小畅，李树声，王亚威，郜冶，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
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