这几幅截图,说明的是工作过程的示意图。
以上说的都是有轴泵推,那么无轴泵喷推又是什么样的呢?
上面两幅便是无轴泵推的结构示意图,注意中间是空心的,没有了传动轴。
正是由于取消了传动轴,那么转子就不是安装在传动轴上,而是安装在环形导管内侧,外形上看就是转子的叶尖都朝向空心处。
那么取消了传动轴,转子又是如何转动的呢?
这就要说到电机了,就是将电机集成在潜艇外部的环状导管内部,由电机带动整个环状导管内部桨叶一起旋转。
无轴泵喷的本质是将电机与泵喷完全集成,取消推进轴系,从而能够在最大程度上消除推进器-轴系-艇尾激励噪声源。同时,将电机由艇内移至艇外也能大幅改善艇体舱室内的空间布置。集成电机可以采用感应电机或者是永磁电机。从永磁推进电机在实用化研究领域的成果来看,其将成为无轴泵喷的首选。其理由为:永磁电机效率高、体积小的优点与推进器的外在要求不谋而合。
看似就是取消了传动轴,很简单。其实,面临两大难点:
第一个就是小型化的问题。我们知道潜艇主动力装置相当庞大,那么大的东西,你要做在一个泵喷射器的外圈外壳里面,小型化技术很难。
第二个就是它的可靠性要求很高。主推力电机装在泵推里面,而不安装在艇内,需要解决电机耐压、水密、防腐蚀、防异物等艇外环境适应性问题,也就是说如果在航行中出了毛病,你是没法检修的,没法采取其他措施的。
说到这,我们就不得不佩服马伟明院士的创新团队了,竟然能解决上述难题,研制出领先美国的无轴泵推技术。