仿生脉冲射流推进系统应用分析

周剑涵

（四川大学，四川 成都 610207）

0 引言

在给定能量消耗的情况下，脉冲射流由于尾迹中涡环的作用相对于连续射流可获得更大推力，从而提高推进效率。涡环的形成对推进效率的增加主要通过在射流尾流场中产生的超压推力和由卷吸增强带来的动能损失的减小。基于上述理论结果，高效率的脉冲射流推进装置对实现水下航行器的高效控制与机动有重大意义。

1 传统推进方式及分析

1.1 螺旋桨推进分析

螺旋桨推进技术和制造工艺成熟，稳定性和可靠性高，在小型水下航行器和大型舰艇上都有广泛应用。大型舰艇多采用螺旋桨驱动配合舵的控制，小型水下航行器采用多螺旋桨协同推进方式，如蛟龙号上对螺旋桨的安装位置进行设计，控制每一个螺旋桨的转速和转向来对航行器进行驱动和姿态调整。但是螺旋桨推进效率较低，需要转轴带动桨叶，还会产生额外的扭矩。另外，螺旋桨作动易产生空泡，从而产生很大的噪声。而为了减弱空泡效应，螺旋桨转速不高，影响其推力和巡航速度。

1.2 泵喷推进分析

泵喷推进可以很好的弥补螺旋桨推进噪声大、高航速效率低的缺点。泵喷推进装置在前端吸水，通过泵加压后在尾喷口喷出。这种方式可以有效利用来流冲压提高航速。泵的叶轮处于均匀流场中，在高航速时也有较好的抗空泡性能，整个装置噪声、震动小[1]。但泵喷推进装置的传动机构复杂、体积庞大，制造时对材料和工艺有很高的要求，且后期拆卸、检修复杂。……