[發明專利]一種脈沖式水下動力系統及其使用方法

有效

• 申請號: 201810961258.6
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109339976B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 吳剛;熊飛;惠軍峰
• 申請（專利權）人: 北京靈動飛天動力科技有限公司
• 主分類號: F02K7/06
• 分類號: F02K7/06;B63H11/14;B63H21/02
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;楊志兵

1.一種脈沖式水下動力系統的使用方法，其特征在于：所述脈沖式水下動力系統用于為艦艇提供脈沖式動力，包括：燃燒室(3)、設置在燃燒室(3)兩相對端的管路A和管路B、用于向所述燃燒室(3)內提供氧化劑的氧化劑供給單元(7)和用于向所述燃燒室(3)內提供還原劑的還原劑供給單元(8)、用于將燃燒室(3)內混合一起的氧化劑和還原劑點燃的點火裝置(9)；

所述管路A通過閥門A(2)與燃燒室(3)相連，管路B通過閥門B(4)與燃燒室(3)相連，燃燒室(3)底部或頂部設置有排水用閥門C(6)；

所述閥門A(2)、閥門B(4)、閥門C(6)、氧化劑供給單元(7)、還原劑供給單元(8)和點火裝置(9)受控于控制單元(10)；

所述氧化劑與還原劑為氣態或液態；

所述脈沖式水下動力系統作為水下裝備的動力單元，安裝在所述水下裝備上，所述管路A和管路B中一個管路的進出水口朝向與所述水下裝備前進方向，另一個管路的進出水口背向所述水下裝備前進方向；

所述脈沖式水下動力系統單個脈沖周期的工作過程為：

步驟一：所述控制單元(10)控制閥門A(2)和閥門B(4)打開，使水介質流入燃燒室(3)；

步驟二：設定時間后，所述控制單元(10)關閉閥門A(2)和閥門B(4)；該設定時間保證所述水介質充滿燃燒室(3)以及管路A和管路B；

步驟三：所述控制單元(10)控制閥門C(6)打開，同時控制所述氧化劑供給單元(7)和還原劑供給單元(8)一起向所述燃燒室(3)腔體內提供設定比例的氧化劑與還原劑，當燃燒室(3)內的水介質全部排出后，所述控制單元(10)控制閥門C(6)關閉；

該步驟中，若氧化劑和還原劑為氣態，則將所述閥門C(6)設置在所述燃燒室(3)底部，所述氧化劑供給單元(7)和還原劑供給單元(8)設置在燃燒室(3)頂部，利用所述氧化劑供給單元(7)和還原劑供給單元(8)一起向燃燒室(3)內提供的高壓的供給氧化劑與還原劑向燃燒室(3)內的水介質施加壓力，從而使燃燒室(3)內的水介質從閥門C(6)排出；

若氧化劑和還原劑為密度低于水的液態，則將所述閥門C(6)設置在燃燒室(3)底部，所述氧化劑供給單元(7)和還原劑供給單元(8)設置在燃燒室(3)頂部，則當從頂部向燃燒室(3)內提供氧化劑與還原劑時，燃燒室(3)內的水介質便會從閥門C(6)排出；

若氧化劑和還原劑為密度大于水的液態，則將所述閥門C(6)設置在燃燒室(3)頂部，所述氧化劑供給單元(7)和還原劑供給單元(8)設置在燃燒室(3)底部，則當從底部向燃燒室(3)內提供氧化劑與還原劑時，燃燒室(3)內的水介質便會從閥門C(6)排出；

步驟四：若氧化劑與還原劑為液態，則通過設置在燃燒室3內的液位傳感器實時監控氧化劑和還原劑混合液的液位，并發送給控制單元(10)，當燃燒室(3)內的液位到達設定值時，進入下一步；若氧化劑與還原劑為氣態，通過設置在燃燒室3內的壓力傳感器實時監控燃燒室3內的壓力值，并發送給控制單元(10)，則當燃燒室(3)內的壓力值到達設定值時，進入下一步；

步驟五：當需要為水下裝備提供前進的動力時，所述控制單元(10)開啟與進出水口背向所述水下裝備前進方向的管路上的閥門；當需要提供制動力或后退的動力時，所述控制單元(10)開啟進出水口朝向所述水下裝備前進方向的管路上的閥門；然后所述控制單元(10)控制點火裝置(9)點火，將燃燒室(4)內混合一起的氧化劑和還原劑點燃，燃燒產生的高溫高壓能量直接作用于閥門打開側的管路中的水介質上，使得該管路中的水介質部分汽化，使燃燒室(3)和該管路中壓力上升，以此產生反作用力，為水下裝備提供脈沖式動力。