固体推进剂涡轮喷水发动机工作性能研究

乔 宏, 韩新波, 伊进宝, 李洪伟



固体推进剂涡轮喷水发动机工作性能研究

乔 宏, 韩新波, 伊进宝, 李洪伟

(中国船舶重工集团公司第705研究所, 陕西 西安, 710075)

研究了固体推进剂涡轮喷水发动机的工作原理和热功转换过程, 分析了轴流水泵的空化特性, 计算了发动机热功转换效率和推进效率, 获得了典型工作条件下的发动机性能参数。结果表明, 轴流水泵抗空化性能明显优于传统推进器, 合理设计发动机工作参数, 可以实现燃气涡轮与轴流水泵的匹配运行, 为开展固体推进剂涡轮喷水发动机研究提供参考。

固体推进剂; 涡轮喷水发动机; 推进效率; 空化

0 引言

固体推进剂涡轮喷水发动机是一种结构相对简单的水下航行器动力推进装置, 在空投鱼雷和反鱼雷鱼雷方面具有广阔的应用前景。这种发动机采用固体推进剂作为能源, 无需常规热动力鱼雷的能源供应、冷却及润滑系统; 采用冲动式涡轮机作为动力主机, 轴流水泵作为推进器, 把从雷外吸入的海水加速后排出形成反作用推力, 主机与推进器之间不配置减速机构, 系统构成相对简单; 通过改变燃气发生器工作喷嘴的数目调节燃气流量, 可实现多速制[1]。

20世纪90年代, 前苏联在АЛР-2喷气空投鱼雷的基础上研制出使用固体推进剂涡轮喷水发动机的АЛР-3Э鱼雷, 如图1所示。АЛР-3Э鱼雷由飞机携带, 用于空投反潜, 由于使用喷水发动机代替喷气发动机, 推进效率显著提高, 航程3 400 m, 最高航速70 kn以上, 可用于攻击航行深度小于800 m, 航速小于43 kn的潜艇。……