舰船喷水推进的优越性在哪里?为何多用在高性能舰船上呢?

彼得苏


在船舰负担起人们的运输和作战众多用途的情况下,船舶的动力设施也变得至关重要,从最终的人工划桨,到后来机械蒸汽学的出现,再到如今的燃气轮机甚至核动力成为主流动力设备,这之中经历的路程也是极为漫长的。而在三百多年前,有这样一款喷水推进式的装置曾经出现过一段时间,虽然当时工艺不经而遭到搁置,但是在如今科技水平发展如此迅速的今天,对于喷水推进器的研制也被提上日程。经过数年的研究,这款推进器已经成为少数高性能舰船的推进设备了,但是即使这款推进器能让战舰突破急速,却在各种主流战舰中见不到它的身影呢?军迷表示:它也并非想象中那么完美。

提及喷水推进设备的历史历程,那可是极其漫长了,早在19世纪末期就已经有船舶采用这项推进器了,但是由于各项工艺流程的粗糙低下,无法对其作出更好的改进,因为它远低于螺旋桨的工作效率,这导致这种很有潜力的技术坐了很长时间的冷板凳。

因为近些年的各类技术都有极大的进步,出自各个厂商对喷水推进的执著,这款动力系统随着不断的实验和改进慢慢的好了起来,逐渐成熟的喷气推进也开始在一些追求航速的高性能战舰上有所应用。

目前市面上最多应用的也是螺旋桨式,不管蒸汽机还是燃气轮机都基本采用了这种装置当做推进装置,但是这种装置虽广泛但是并非是那么的尽善尽美,而喷水推进在某些方面都能在螺旋桨的基础上做出很大的改进,比如在动力方面喷水式的机动性更加强悍,喷水式也具有噪音小、小浅水效应、传动简单、保养方便等等特点。

但是目前来说,该项技术因为还未完全成熟,它也具有一些尚未解决的缺点,比如在航速低于20kn的舰艇上,这类装置并不能达到和螺旋桨同样的效率,而是要略低一筹;然后就是它在杂质较多的航道中航行时,因为其机理不同会造成管道堵塞现象;并且其更换叶轮要比螺旋桨麻烦。

总的来说,虽然喷气推进有着很可观的性能指数,但因为自身种种原因,比如结构上的复杂和难以微化的体积问题,以及种种环境下的局限性,它并不能代替传统的螺旋桨,而一些与这种推进器环境相契合的舰船可以采用这种设备,这就对舰艇推进的多样性起到了取长补短的补充作用。


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喷水推进是一种比较特殊的水面物体推进方式,通过水泵喷出高压水流,从而让船只获得反作用的推力。

一个完整的喷水推进器由发动机、传动器、推进泵、水管、舵面等组成,有的为了能适应类似螺旋桨船舶那样的倒航能力,还会专门安装一个倒航器。

喷水推进优越性主要在于浅水区域的适用性上,进水口、喷水口只要不被堵塞,它们就不会产生螺旋桨那种水草缠桨叶的事故。喷水口在复杂的浅水区域也远比螺旋桨耐用,不会因为卷起砂砾或碰上水底障碍被损坏。

不过它最大的优点还是在于航速。螺旋桨船只受物理条件所限,虽然可以单纯提高螺旋桨转速和引擎功率,但旋转达到一定程度后,大量产生的空泡反而会让螺旋桨“击在空处”,白白浪费掉做功。

美国濒海战斗舰,使用喷水推进可达到44节的高速

喷水推进就不存在这个问题了,水泵的叶轮处于均匀流场中,所以比起螺旋桨的抗空泡能力更高,推进效率也更高,确保船只能在水中更高速度的航行。

基洛级潜艇的实验性推进装置

这种抗空泡能力使得喷水推进极受潜艇推崇,这意味着潜艇能更加安静,能发出更少的噪音,具有更模糊的航迹。喷水推进还相当稳定,便于潜艇维持矢量的均速运动,让潜艇在发射弹道导弹时具备更好的发射精度。

相比于普通船舶那样通过螺旋桨前进和倒车,水面小型船舶的喷水推进在这方面更具优势,通过倒航器可以快速的切断船舶的前向动力,然后调整为有需求的姿态。

换个概念也许会更容易理解——战机上的推力矢量。喷水推进的水流其实就是个矢量喷管,通过控制其喷射方向,可以让船舶做出很复杂的移动。这点在未来具有相当的发展前景。

均匀的航速、灵活可控的操纵能力,对于驱逐舰、猎潜艇、扫雷舰、濒海战斗舰等都具备相当大的实用意义。无论是丢声呐还是扫雷布雷、近海巡逻、穿越复杂海域,都需要喷水推进的微操能力。

缺点的话也有不少,喷水推进很适合复杂浅水环境,但也会出现因水体杂乱,导致进水口堵塞,从而失去动力的情况。

本质上喷水推进器的泵叶也是螺旋桨的一种,而且深埋在机体之中,一旦出现故障很难简单排除。所以有时候异物吸入会造成非常麻烦的局面,远比海带绳缠螺旋桨之类的事情更难处置。

此外喷水推进因为不断吸入大量的水作为推进,所以在实际应用时会增加船只的排水量,这是无法回避的问题。还有造价方面,喷水推进往往涉及到船舶的整体工程设计,成本要求更大,花费造价也更高。


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首先,这个东西技术含量较高,比较贵,因此很难在普通船只里普及,在高技术的舰船中倒是时有见到。

最主要的优点:噪音小!噪音小!!!这点在军事类舰船中是很重要的,传统的螺旋桨式推进系统最大的弊端就是噪音较大(无论是有轴还是无轴)。而这种喷水式推进噪音就比较小,这在高性能攻击型核潜艇上有应用的实例。个人认为,以后潜艇的推进系统都会朝着这个方向发展,毕竟是海军中最需要隐秘性、静音性的军种。

其次,可靠性较高、难以被海里的杂七杂八的东西挂住、动力较强、转向更为灵敏也都是它比传统螺旋桨式推进系统进步的地方。


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