[發(fā)明專利]一種艦船排氣紅外隱身處理裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011424807.X
• 申請(qǐng)日: 2020-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN112519995A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施紅;季雷;徐文冰;王均毅;胡亮春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B63G13/02
• 分類號(hào): B63G13/02;B63H21/32
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 杭行

本發(fā)明公開一種艦船排氣紅外隱身處理裝置及方法，涉及艦船紅外隱身技術(shù)領(lǐng)域，法蘭連接件的一端與發(fā)動(dòng)起排氣口相連另一端連接花瓣噴嘴，在花瓣噴嘴后側(cè)與花瓣噴嘴同軸的固定有混合管道，混合管道末端連接有氣膜冷卻環(huán)。遮熱罩前端連接在混合管道前端內(nèi)側(cè)。導(dǎo)流錐固定在混合管道內(nèi)，其與混合管道同軸設(shè)置。導(dǎo)流錐上的螺紋片設(shè)計(jì)增加了氣流的旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步使得高低溫氣體進(jìn)行參混提升了排氣的冷卻效果，且導(dǎo)流錐中的噴霧流量可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足了艦船排氣的不同探測(cè)角下的紅外隱身需求。本發(fā)明的有益效果為：降低了排氣的高溫核效應(yīng)，使得其紅外指標(biāo)顯著降低，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)；極大的提高了噴霧的散熱效果；保證系統(tǒng)可靠性的同時(shí)兼具可調(diào)節(jié)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及艦船紅外抑制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及艦船排氣紅外隱身處理裝置及方法。

背景技術(shù)

柴油機(jī)是船舶的重要?jiǎng)恿ρb置，當(dāng)柴油機(jī)工作時(shí)，柴油機(jī)表面的溫度非常之高，較高的溫度會(huì)使其電氣控制元器件和其他附件的正常工作受到影響；又因?yàn)椴裼蜋C(jī)是放置在封閉的箱體內(nèi)運(yùn)行的，當(dāng)柴油機(jī)溫度過高會(huì)導(dǎo)致箱裝體表面溫度過高，箱裝體對(duì)機(jī)艙的放熱量也會(huì)大幅度增加，從而對(duì)船舶工作人員的安全工作產(chǎn)生很大的威脅，所以柴油機(jī)的冷卻是船舶安全運(yùn)行的重要條件。此外，在現(xiàn)代海上軍事作戰(zhàn)中，艦船的隱身能力顯得尤為重要。艦船柴油機(jī)的排氣煙道以及與其相連管道的可見金屬壁面部分是向外輻射紅外信號(hào)的主要源頭，是紅外制導(dǎo)武器的最佳打擊目標(biāo)。因此，為了有效提高艦船在風(fēng)險(xiǎn)較高海域內(nèi)航行時(shí)的隱身性能與生存能力，必須有效消除或是降低排氣管道及其附屬結(jié)構(gòu)向外輻射的紅外信號(hào)，所以降低排煙溫度、抑制紅外信號(hào)成為了艦船柴油機(jī)排氣系統(tǒng)研究的重要內(nèi)容之一。引射冷卻空氣這一方式以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、冷卻效果好等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于排氣系統(tǒng)中。近幾年來，各種形式引射器的研究重點(diǎn)以引射效果為主，對(duì)紅外特性的研究相對(duì)較少。同時(shí)就艦船而言，紅外的指標(biāo)大多僅提0°探測(cè)角和45°探測(cè)角性能要求。然而，隨著國(guó)外海軍作戰(zhàn)能力的提高，尤其無人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，提出90°探測(cè)角的紅外指標(biāo)要求迫在眉睫。而滿足90°探測(cè)角的紅外指標(biāo)其核心技術(shù)在于降低氣流中心的“高溫核”。顯然，目前已有的高溫排氣引射混合器應(yīng)對(duì)上述問題存在瓶頸。因此，有必要提出一種更為高效合理的排氣紅外隱身處理方法，以期為提高我國(guó)艦船在世界上高風(fēng)險(xiǎn)海域航行時(shí)的生存能力提供技術(shù)參考。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種艦船排氣紅外隱身處理裝置及方法，綜合考慮艦船排氣存在高溫核得問題，對(duì)排氣系統(tǒng)的紅外抑制裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，從而對(duì)排氣進(jìn)行更為合理的溫度控制和更為有效的冷卻散熱，減少排氣的高溫核效應(yīng)，避免90°探測(cè)角的紅外指標(biāo)不滿足要求。本申請(qǐng)中，氣流從發(fā)動(dòng)機(jī)出口流向氣膜冷卻環(huán)，為方便表述以氣流的來向?yàn)榍皞?cè)，以氣流的去向?yàn)楹髠?cè)。

一種艦船排氣紅外隱身處理裝置，包括花瓣噴嘴、法蘭連接件、混合管道和氣膜冷卻環(huán)，法蘭連接件的一端與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口相連，其另一端連接花瓣噴嘴，在花瓣噴嘴后側(cè)與花瓣噴嘴同軸的固定有混合管道，混合管道末端連接有氣膜冷卻環(huán)，氣膜冷卻環(huán)包括一個(gè)至多個(gè)擴(kuò)壓環(huán)。

優(yōu)選的，還包括遮熱罩，所述遮熱罩為圓筒狀柱體，其前端連接在混合管道前端內(nèi)側(cè)。

優(yōu)選的，還包括導(dǎo)流錐，所述導(dǎo)流錐固定在混合管道內(nèi)，其與混合管道同軸設(shè)置。

優(yōu)選的，導(dǎo)流錐后側(cè)外壁面具有螺紋片。

優(yōu)選的，還包括水管、泵和調(diào)節(jié)閥，水管的一端連接到所述導(dǎo)流錐內(nèi)部，其另一端連接泵，在水管上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥；導(dǎo)流錐后側(cè)外表面上設(shè)置有噴嘴，噴嘴與水管連接。

優(yōu)選的，所述混合管道具有錐角以便于蒸汽水滴的收集。

優(yōu)選的，遮熱罩前側(cè)設(shè)置有集水盤用于收集混合管道壁面上流下的水，集水盤上接有引流管。

優(yōu)選的，所述導(dǎo)流錐內(nèi)設(shè)置有噴霧通道，所述噴霧通道為內(nèi)徑隨水流方向漸縮的靜壓結(jié)構(gòu)，以保證水壓的穩(wěn)定。

優(yōu)選的，所述導(dǎo)流錐通過水管連接在混合管道內(nèi)壁上。