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1、第28卷第4期2006年8月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYVol.28,No.4Aug.,2006文章编号:1672-7649(2006)04-0008-05现代喷水推进装置的演变刘承江,王永生,丁江明,孙存楼(海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉430033)摘要:现代喷水推进装置已有340多年的历史,其演变过程主要经历了早期的喷射推进、液压泵推进、间歇性喷水推进、底板式喷水推进、尾板式喷水推进和外挂式喷水推进等几种类型,文中对各种类型喷水推进装置作了简要介绍;列举了喷水推进在现代各国舰船上的应用;最后归纳了喷水推进
2、装置应用的特点,并就其未来的发展作了展望。关键词:船舶;推进装置;喷水推进;演变中图分类号:U664.3文献标识码:ATheevolutionofthemodernwaterjetmarinepropulsionunitLIUCheng2jiang,WANGYong2sheng,DINGJiang2ming,SUNCun2lou(CollegeofNavalArchitectureandPower,NavalUniversityofEngineering,Wuhan430033,China)Abstract:Theevolutionofthemoder
3、nwaterjetpropulsionunit,whichhasahistoryofmorethan340years,experiencesearlyjetsystem,hydraulicpumps,energyburstsystems,bottom2mountedunits,stern2mountedwaterjetsandjetoutboards.Theseformsofwaterjetunitsarebrieflyintroducedinthepaper.Thentheapplicationsofwaterjetpropulsioninmoder
4、nshipsareenumerated.Atlast,somefeaturesandprospectsoftheapplicationsofwaterjetpropulsionaresummedup.Keywords:ship;propulsionplant;waterjetpropulsion;evolution0引言现代喷水推进装置的演变可追溯到1661年的一项专利,之后它主要经历了以下几种结构类型的演变:早期的喷射推进系统、液压泵推进系统、间歇性喷水推进系统、底板式喷水推进装置、尾板式喷水推进装置和外挂式喷水推进装置[1]。经历了上述演变后,它发
5、展成为目前高性能舰船广泛应用的先进的推进技术。船舶喷水推进比船舶螺旋桨推进早诞生19年,但在很长一段时期里不如螺旋桨推进应用得那么广泛和普遍。近几十年来,喷水推进逐渐被人们接受,并不断挑战一直处于统治地位的螺旋桨推进。这主要表现在高性能舰船上喷水推进数量大量增加和喷水推进器生产厂商的增加[2]。本文介绍现代喷水推进装置的演变;叙述每种喷水推进装置(或系统)的产生、原理、发展和应用情况;列举喷水推进在现代世界各国船舶及两栖车辆上的应用;最后归纳了喷水推进装置应用的特点,并就喷水推进未来的发展作了展望。1喷水推进装置的演变1.1早期的喷射推进系统(166
6、0～1840)1661年,英国人托马斯·图古德和詹姆士·海斯获得一项早期喷射推进系统的专利,较英国人胡克发明螺旋桨早19年。该专利的内容是:“采用波纹管使水流通过船舶的底部或两舷向船尾喷射,以使船舶航行。”1730年,约翰·艾伦博士首先将蒸汽机同喷水推进联系在一起,他的设想是在船体内产生水蒸气并将其引到船尾,在水线下将水蒸气喷射出去,从而推动船舶前进。蒸汽动力的出现使得詹姆斯·拉收稿日期:2005-10-08第4期刘承江,等:现代喷水推进装置的演变·9·姆森于1787年第一次成功地将喷水推进装置应用于全尺寸实船。该船通过一装在船体内龙骨中的管道吸水,
7、通过蒸汽泵加压后将水从船尾喷出。建造世界上第1艘动力航行船舶的约翰·菲奇也拥有多个喷水推进专利。1.2液压泵推进(1840～1900)1839年,英国人摩里斯·鲁思凡和他的儿子申请了一项液压泵推进专利。鲁思凡喷水推进系统(图1)的原理是:从船首的开口吸水(开口通过管道同位于船舶中部水平安装的离心泵相连),离心泵将水流加速,通过管道将水从两舷紧贴或稍高于水面喷出以推动船舶前进。1883年,1艘称为“喷射器”的喷水推进船安装了鲁思凡喷水推进系统,航速达到12.6kn,而当时1艘单螺旋桨船航速达到17.3kn。人们也研制出另一种利用内燃机排出废气的间歇式喷
8、水推进器(图4)。其原理为:利用在排气冲程中从燃烧室中排出的高速气体的卷吸作用,使得水流经喷口
