[发明专利]用于海上运载工具的利用舷外喷水的推进装置

说明书

一种用于海上运载工具的利用舷外喷水的推进装置，该推进装置包括短舱(2)，该短舱(2)在其内部容纳有由泵(11)构成的螺旋桨(3)，该泵(11)能够致动成用于根据流出取向(VF)而产生通过短舱(2)的流体流。短舱(2)包括：前部动态进口(12)，该前部动态进口(12)具有根据前述流出取向(VF)而基本上逐渐增大的通路截面，使得引起流体的局部速度的减慢和压力上升；后部排放喷嘴(14)，该后部排放喷嘴(14)具有沿流体的流出取向(VF)基本上逐渐减小的通路截面，使得引起流体的局部速度的增加和压力减小，从而在排放喷嘴(14)处产生推进推力喷射。

技术领域

本发现涉及根据独立权利要求1的前序部分的用于海上运载工具的利用舷外喷水的推进装置。

本推进装置被添加在喷射推进系统领域中以用于海上/船舶用途。

有利地，本推进装置适用于高速海上应用(优选地适用于速度大于30节至40节的海上应用)，并且旨在用于例如快速运动/游乐艇或商用船中。

现有技术

如已知的，在推进领域中，螺旋桨推进技术已经使用了一段时间。该技术通常具有舷外构型，其中，螺旋桨位于船舶的底部的外侧并且借助于将螺旋桨连接至内燃发动机的机械传动系统来移动。即使该推进技术在结构简单性和灵活性方面具有重要优势，但是该推进技术在可达到的速度方面并且因此在每单位推进轴的动力集中方面具有很强的限制。这种限制的原因与以下事实有关：螺旋桨是无管道螺旋桨(即，螺旋桨不具有将其与外部环境分隔开的外壳)，并且因此，就每单位螺旋桨轴的动力而言可以集中的最大负载相对较小。

喷水推进技术在海上运载工具领域——即使相对较新引入的海上运载工具领域——中也很普遍，该喷水推进技术充分利用了作用和反作用的原理以用于通过泵送周围的水使船舶前进。

如已知的，目前分布在快速船舶/海上运载工具(即具有大于30节至40节的航行速度的快速船舶/海上运载工具)领域中的喷水螺旋桨属于所谓的具有倾斜入口的类型(或具有平装型的进口)。

前述喷水螺旋桨通常被添加在机载构型中，即位于船舶的底部内，在船舶的底部中形成有进口管，该进口管从入口部段(通常称为“进口口部”或更简单地称为“口部”)延伸，该入口部段靠近船的末端/尾部形成，接着是置有泵的部段，该泵又连接至排放喷嘴。在进口管内、或者更好的是在距口部合适的距离处，布置有泵，该泵连接至发动机(通常为内燃发动机)并且能够由发动机致动，以对水加压从而将水运送通过同一进口管、到达排放喷嘴，在排放喷嘴处速度增加，从而形成产生船舶的前进推力的推进效果。

已知类型的机载的机载喷水螺旋桨——即使所述机载喷水螺旋桨使船摆脱了紧迫的体积约束——在一定程度上经受关于螺旋桨的推进效率的、比推力的和抗空化裕度的水平的限制，船所需的速度越高该程度越大。

实际上，在机载喷水螺旋桨中，进口管的总体非常长的长度不利于进口管中的水流，由此导致了对管道自身中的液体压力下降的很大影响，这对推进效率具有相当大的负面效果。

还已知舷外冲压入口螺旋桨，然而所述舷外冲压入口螺旋桨根本不被设想为在高的航海/航行速度下使用。更详细地，近期的已知类型的螺旋桨——其也被称为推进器(船首推进器、方位角推进器等)——提供了一个或更多个管道螺旋桨在圆柱形或截头圆锥形管道中的使用。这样的推进器螺旋桨(其中，螺旋桨由机械驱动系统和电气系统两者致动)不允许完全足以确保大于20节的航海/航行速度的推力集中(即，所执行的每单位流体流量的推力)，并且因此这样的推进器螺旋桨仅适合用于低速推进(低于20节)，例如用于港口机动操作或用于慢速航海/航行。前述螺旋桨推进器无论其采用的形状如何，在技术上都不能落到喷水器的范畴内，因为前述螺旋桨推进器采用具有管道螺旋桨的简单构型，而不使用任何喷射式螺旋桨。

因此，在海上运载工具推进领域，关于精确设计选择，需要利用冲压入口的舷外推进系统，所述系统允许提高速度和推进动力方面的性能。