[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

本發明涉及一種脈沖式水下動力系統及其使用方法，該動力系統將燃燒室化學能直接轉化為動力，無需將熱能轉變為機械能，使得熱效率利用率高。具體包括：燃燒室、設置在燃燒室兩相對端的管路A和管路B、用于向燃燒室內提供氧化劑的氧化劑供給單元和用于向燃燒室內提供還原劑的還原劑供給單元、用于將燃燒室內混合一起的氧化劑和還原劑點燃的點火裝置；管路A通過閥門A與燃燒室相連，管路B通過閥門B與燃燒室相連，燃燒室底部設置有排水用閥門C；閥門A、閥門B、閥門C和點火裝置受控于控制單元。該動力系統即可作為動力系統，又可作為制動系統，能夠實現水下裝備的急速到達，可以讓水下裝備短距離制動，或加速后退航行。

技術領域

本發明涉及一種動力系統，具體涉及一種水下動力系統，屬于艦艇動力裝置總體設計領域。

背景技術

傳統的艦艇主動力裝置主要包括蒸汽動力裝置、柴油機動力裝置、燃氣輪機動力裝置、核動力裝置、聯合動力裝置和電力推進裝置等。其工作原理是：利用蒸汽、燃氣和水等工質，吸收艦艇攜帶的化學燃料燃燒或核燃料裂變釋放出來的熱能，由主機將熱能轉變為機械能作功，經傳動裝置帶動推進器以推動艦艇。這些動力裝置各有優缺點和適用范圍。不同類型的艦艇，根據其使命任務、戰術技術性能和戰斗使用的要求，按照國家的動力政策，選用適合的動力裝置類型。

但不管是哪一種傳統動力裝置，其都由主機、傳動裝置、軸系、推進器以及有關的輔助機械、設備和管路系統等構成，系統龐大而復雜、總體效率低下、可靠性不高等缺點。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種脈沖式水下動力系統，將燃燒室化學能直接轉化為動力，無需將熱能轉變為機械能，使得熱效率利用率高，且裝置結構簡單、可靠性高。

所述的脈沖式水下動力系統，包括：燃燒室、設置在燃燒室兩相對端的管路A和管路B、用于向所述燃燒室內提供氧化劑的氧化劑供給單元和用于向所述燃燒室內提供還原劑的還原劑供給單元、用于將燃燒室內混合一起的氧化劑和還原劑點燃的點火裝置；

所述管路A通過閥門A與燃燒室相連，管路B通過閥門B與燃燒室相連，燃燒室底部設置有排水用閥門C；

所述閥門A、閥門B、閥門C、氧化劑供給單元、還原劑供給單元和點火裝置受控于控制單元。

當所述氧化劑與還原劑為液態時，所述燃燒室內設置有監測氧化劑和還原劑混合液的液位的液位傳感器，所述液位傳感器將監測的液位數據實時發送給控制單元；

當所述氧化劑與還原劑為氣態時，所述燃燒室內設置有監測其內部壓力的壓力傳感器，所述壓力傳感器將監測的壓力數據實時發送給控制單元。

此外，本發明公開了該脈沖式水下動力系統的使用方法：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；

所述水下脈沖式動力系統單個脈沖周期的工作過程為：

步驟一：所述控制單元控制閥門A和閥門B打開，使水介質流入燃燒室；

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

步驟三：所述控制單元控制閥門C打開，同時控制所述氧化劑供給單元和還原劑供給單元一起向所述燃燒室腔體內提供設定比例的氧化劑與還原劑，當燃燒室內的水介質全部排出后，所述控制單元控制閥門C關閉；

步驟四：若氧化劑與還原劑為液態，則當燃燒室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，則當燃燒室內的壓力值到達設定值時，進入下一步；