tsl船公司中文全称是什么(解读舰船喷水推进的优越性在哪里)
爱跨境 跨境电商 2022-06-23 19:15:20 · 热度999

喷水推进技术自诞生以来距今已有300多年了,而最早应用在舰船上是在19世纪末,因此,喷水推进器算得上是一款历史悠久的推进器了。但是限于当时理论还不成熟、工艺水平低下,所以喷水推进的效率很低,不能满足人们的需要。因此,在很长的一段时期内,喷水推进的研究和应用都处于停滞状态,而螺旋桨推进长期以来一直占主导地位。近年来,得益于世界各主要喷水推进器专业厂商们,数十年来对喷水推进器研制发展上的不懈努力;加上舰船的功能化越来越来越明显,单一的螺旋桨推进器已无法满足需求,所以越来越多的高性能舰船开始采用喷水推进器。

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喷水推进器的应用实例

在民用船舶领域越来越多的高速客、货船开始采用喷水推进器。例如,其中最出名的当属采用了目前世界上最大的喷水推进器,由日本三井工程与造船公司玉野船厂建造的超高速客货船 TSL(TechnoSuperLiner)。而在军用船舶领域的例子更是数不胜数。比如,美国的独立级濒海战斗舰(三体船型)采用了4台Lips喷水推进器;美国的自由级濒海战斗舰(单体船型)采用了4台Kamewa喷水推进器;中国的022型导弹艇采用了4台Kamewa喷水推进器等等。那么为何越来越多的高性能舰船开始采用喷水推进?喷水推进的优势又有哪些呢?今天就由笔者从喷水推进器的基础原理出发,来解开这些问题。

喷水推进器的加持,让独立级濒海战斗舰拥有超高的航速和操纵性能

喷水推进器的结构形式

喷水推进器主要由进水管、喷口、泵及传动装置、操舵和倒车装置等结构组成。按照在舰船上的布置不同,可分为外悬式和内藏式两种形式。外悬式适用于重负载大中型运输船和工作船,也适用于安静型潜艇和大型登陆舰等军用舰艇;内藏式主要适用于高性能船、高速军用舰艇及浅吃水内河船等。

喷水推进器的工作原理

原动机经齿轮箱减速后(也有无减速的)将输出功率通过轴系传递给喷水推进器的叶轮。水流从船底或导管前端(外悬式)的进水口吸入,经进水流道送至叶轮处,经叶轮做功和导叶整流后由喷口向船艉高速喷出,依靠射流的反作用力推动船舶前行。

喷水推进器的优势

相较于传统的螺旋桨推进器,喷水推进器有着无法比拟的优越性,总的来说喷水推进器有以下优势:

在高航速下推进效率高

因为传统的敞式螺旋桨在旋转时不仅产生推力,还产生无用的转矩,加上桨在高速时容易产生空泡,导致了效率的损失。喷水推进装置的导管起到了分割流场,使推进泵的叶轮在均匀的流场中工作,因而在高速范围内有更好的抗空化性能,能达到更高的推进效率。

需要注意的是,在低航速下因为喷水推进器流道的阻力作用,所以效率不如螺旋桨推进器。据统计,在航速大于20kn 时,喷水推进器具有较明显的优势。因此,喷水推进器更加适合应用在设计航速超高的舰船上。例如,导弹快艇、高速客船等。

振动和噪声小

依然是导管的分割流场作用,使推进泵的叶轮能在均匀的流场中工作,从而降低了推进器的振动;又因在高速范围内有更好的抗抗空化性能,降低了推进器的空泡噪声;加上导管的屏蔽作用,进一步降低了推进器的噪声。据国外文献报道,喷水推进器的水下辐射噪声一般比螺旋桨低10 dB 以上。正是因为喷水推进器具有振动和噪声小的优势,所以非常适合应用在静音和舒适度要求高的舰船上。例如,潜艇、高速客船等。

操纵性能好

喷水推进装置在整个航速范围内都具有良好的稳定性,而且可以通过改变喷嘴的方向来改变推进方向,从而具有一定的矢量推进能力;以及通过操舵装置的配合,引导水流反向喷射实现倒车,所以具有操纵和动力定位性能较好的优势。因此,喷水推进器非常适合在各航速下都需要较高操纵性的舰船。例如,猎潜艇、扫雷艇等。(注:需要注意的是,如潜艇采用的外悬式轴流泵喷水推进器,在高速拐弯时极有可能发生推力丢失的问题。)

适宜浅水航行

喷水推进装置,因为导管的分割流场作用,把导管内的水流与船底水流分开,减小了浅水效应。浅水效应会造成舰船推力急剧下降、操纵不灵活和产生尾吸等问题,所以喷水推进器非常适合应用在需要在浅水区航行的舰船。例如登陆艇、工程船舶等。

保护性能好

因为推进泵的叶轮在导管内,从而保护了叶轮不被外力损坏;同时又因导管内流场稳定,提高了抗空化性能,所以保护了叶轮不被空穴和气蚀严重破坏。

适应变工况的能力强

在舰船工况发生变化的条件下,能充分吸收主机功率,以调节和适应工况的变化。

总结

喷水推进器虽说有着不错的性能,但是因为自身存在结构复杂、体积庞大、低航速下效率低,水草或杂物较多的水域进水口容易堵塞等问题,所以存在很大的局限性。在未来的发展中,喷水推进器不会取代传统螺旋桨,而是作为螺旋桨的补充,广泛应用在高性能舰船上。