潜艇原理第七讲-潜艇的快速性(推进部分).pdfVIP

第五章 潜艇的快速性 为使潜艇具有所希望的快速性，需在潜艇上装备推进 器以吸收主机功率，发出推力，推动潜艇以一定航速前进。 目前应用最为广泛的潜艇推进器仍为螺旋桨推进器。因此， 它是潜艇推进问题的主要研究对象。 斯特林发动机是一种外部加热的连续燃烧发动机。它通过外 部燃烧的高温气体经加热管加热内部循环的工质（e.g.氦 气）。内部循环工质受热膨胀推动活塞做工，使得发动机输 出轴功率。 §5.5 螺旋桨的几何形状 螺旋桨通常由若干个桨叶和桨毂构成，螺旋桨与尾轴联接部 分称为桨毂，桨毂是一个截头的锥形体。为了减小水阻力，在桨 毂后端加一整流帽，与桨毂形成一光顺流线形体，称为毂帽。桨 叶固定在桨毂上。普通螺旋桨常为三叶～七叶，二叶螺旋奖仅用 于机帆船或小艇上，现代潜艇多采用六叶或七叶螺旋桨。 韩国玉高级潜艇 PBCF:螺旋桨毂帽鳍安装 在螺旋桨毂帽上，与螺 旋桨桨叶数目相同且一 起旋转的小鳍。是80年 代日本三井、西日本流 体技研和MIKADO螺旋桨 株式会社联合开发的一 种节能装置。 毂帽鳍通过对螺旋桨旋转产生的毂涡进行整流，回收其中的旋转动能，提 高螺旋桨推进效率，减弱毂涡，从而抑制毂涡空泡的产生，有利于降低螺 旋桨噪声。 对转螺旋桨是指一对分别装 在具有同一轴心的外轴和内 轴上的正反转推进装置。近 半个世纪以来，对转螺旋桨 这种推进方式在鱼雷推进中 得到了广泛应用。 对转螺旋桨与前面 的PBCF是两回事 （1）对转螺旋桨使螺旋桨工作时所产生 的反力矩得到相互抵消，从而大大减小 了雷体的横滚现象。横滚现象的出现将 导致航向偏差。 （2）前、后桨相互干扰改变了前、后桨 的伴流分布和推力减额分数，从而提高 了 “雷身效率”；对转螺旋桨比普通螺 旋桨可以提高8％～15％的效率。 （3）因为对转螺旋桨总的桨叶面积增大， 所以在吸收同样功率的情况下，其负荷 较单桨为低，有利于避免空泡的发生。 （4）在一定负荷下，与单桨相比，对转 螺旋桨的双桨大约减小15％的直径。 §5.5 螺旋桨的几何形状 由艇尾后面向前看时所见到的螺旋桨桨叶的一面称为 叶面，另一面称为叶背。桨叶与毂联接处称为叶根，桨叶 的外端称为叶梢。螺旋桨正车旋转时桨叶边缘在前面者称 为导边，另一边称为随边。 §5.5 螺旋桨的几何形状 与螺旋桨共轴的圆柱面和桨叶相截所得的截面称为桨叶的 切面，简称叶切面或叶剖面。将圆柱面展为平面后则得螺旋桨 叶的叶切面形状，桨叶切面的形状通常有机翼形切面、弓形切 面、梭形切面和月牙形切面。可以将它们作为机翼表征其几何 特性和讨论其流体动力性能。 一般说来，机翼形切面的叶型效率 较高，但空泡性能较差，弓形切面 则相反。普通之弓形切面展开后叶 面为一直线，叶背为一曲线，中部 最厚两端颇尖。机翼形切面在展开 后无一定形