喷水推进和螺旋桨推进有什么区别（越来越多的高性能舰船采用喷水推进）

喷水推进和螺旋桨推进有什么区别（越来越多的高性能舰船采用喷水推进）相较于传统的螺旋桨推进器，喷水推进器有着无法比拟的优越性，总的来说喷水推进器有以下优势：喷水推进器的工作原理喷水推进器主要由进水管、喷口、泵及传动装置、操舵和倒车装置等结构组成。按照在舰船上的布置不同，可分为外悬式和内藏式两种形式。外悬式适用于重负载大中型运输船和工作船，也适用于安静型潜艇和大型登陆舰等军用舰艇；内藏式主要适用于高性能船、高速军用舰艇及浅吃水内河船等。某型喷水推进器的结构原动机经齿轮箱减速后（也有无减速的）将输出功率通过轴系传递给喷水推进器的叶轮。水流从船底或导管前端（外悬式）的进水口吸入，经进水流道送至叶轮处，经叶轮做功和导叶整流后由喷口向船艉高速喷出，依靠射流的反作用力推动船舶前行。

喷水推进技术自诞生以来距今已有300多年了，而最早应用在舰船上是在19世纪末，因此，喷水推进器算得上是一款历史悠久的推进器了。但是限于当时理论还不成熟、工艺水平低下，所以喷水推进的效率很低，不能满足人们的需要。因此，在很长的一段时期内，喷水推进的研究和应用都处于停滞状态，而螺旋桨推进长期以来一直占主导地位。近年来，得益于世界各主要喷水推进器专业厂商们，数十年来对喷水推进器研制发展上的不懈努力；加上舰船的功能化越来越来越明显，单一的螺旋桨推进器已无法满足需求，所以越来越多的高性能舰船开始采用喷水推进器。

舰艇采用喷水推进器（韩国）

喷水推进器的应用实例

在民用船舶领域越来越多的高速客、货船开始采用喷水推进器。例如，其中最出名的当属采用了目前世界上最大的喷水推进器，由日本三井工程与造船公司玉野船厂建造的超高速客货船 TSL(TechnoSuperLiner)。而在军用船舶领域的例子更是数不胜数。比如，美国的独立级濒海战斗舰（三体船型）采用了4台Lips喷水推进器；美国的自由级濒海战斗舰（单体船型）采用了4台Kamewa喷水推进器；中国的022型导弹艇采用了4台Kamewa喷水推进器等等。那么为何越来越多的高性能舰船开始采用喷水推进？喷水推进的优势又有哪些呢？今天就由笔者从喷水推进器的基础原理出发，来解开这些问题。

喷水推进器的加持，让独立级濒海战斗舰拥有超高的航速和操纵性能

喷水推进器的结构形式

喷水推进器主要由进水管、喷口、泵及传动装置、操舵和倒车装置等结构组成。按照在舰船上的布置不同，可分为外悬式和内藏式两种形式。外悬式适用于重负载大中型运输船和工作船，也适用于安静型潜艇和大型登陆舰等军用舰艇；内藏式主要适用于高性能船、高速军用舰艇及浅吃水内河船等。

某型喷水推进器的结构

喷水推进器的工作原理

原动机经齿轮箱减速后（也有无减速的）将输出功率通过轴系传递给喷水推进器的叶轮。水流从船底或导管前端（外悬式）的进水口吸入，经进水流道送至叶轮处，经叶轮做功和导叶整流后由喷口向船艉高速喷出，依靠射流的反作用力推动船舶前行。

喷水推进器的工作原理

喷水推进器的优势

相较于传统的螺旋桨推进器，喷水推进器有着无法比拟的优越性，总的来说喷水推进器有以下优势：

在高航速下推进效率高

因为传统的敞式螺旋桨在旋转时不仅产生推力，还产生无用的转矩，加上桨在高速时容易产生空泡，导致了效率的损失。喷水推进装置的导管起到了分割流场，使推进泵的叶轮在均匀的流场中工作，因而在高速范围内有更好的抗空化性能，能达到更高的推进效率。

螺旋桨的空化

需要注意的是，在低航速下因为喷水推进器流道的阻力作用，所以效率不如螺旋桨推进器。据统计，在航速大于20kn 时，喷水推进器具有较明显的优势。因此，喷水推进器更加适合应用在设计航速超高的舰船上。例如，导弹快艇、高速客船等。

022型导弹快艇航速能达到50节

振动和噪声小

依然是导管的分割流场作用，使推进泵的叶轮能在均匀的流场中工作，从而降低了推进器的振动；又因在高速范围内有更好的抗抗空化性能，降低了推进器的空泡噪声；加上导管的屏蔽作用，进一步降低了推进器的噪声。据国外文献报道，喷水推进器的水下辐射噪声一般比螺旋桨低10 dB 以上。正是因为喷水推进器具有振动和噪声小的优势，所以非常适合应用在静音和舒适度要求高的舰船上。例如，潜艇、高速客船等。

采用喷水推进器的核潜艇

操纵性能好

喷水推进装置在整个航速范围内都具有良好的稳定性，而且可以通过改变喷嘴的方向来改变推进方向，从而具有一定的矢量推进能力；以及通过操舵装置的配合，引导水流反向喷射实现倒车，所以具有操纵和动力定位性能较好的优势。因此，喷水推进器非常适合在各航速下都需要较高操纵性的舰船。例如，猎潜艇、扫雷艇等。（注：需要注意的是，如潜艇采用的外悬式轴流泵喷水推进器，在高速拐弯时极有可能发生推力丢失的问题。)

扫雷艇

适宜浅水航行

喷水推进装置，因为导管的分割流场作用，把导管内的水流与船底水流分开，减小了浅水效应。浅水效应会造成舰船推力急剧下降、操纵不灵活和产生尾吸等问题，所以喷水推进器非常适合应用在需要在浅水区航行的舰船。例如登陆艇、工程船舶等。

登陆艇

保护性能好

因为推进泵的叶轮在导管内，从而保护了叶轮不被外力损坏；同时又因导管内流场稳定，提高了抗空化性能，所以保护了叶轮不被空穴和气蚀严重破坏。

空泡造成螺旋桨损坏

适应变工况的能力强

在舰船工况发生变化的条件下，能充分吸收主机功率，以调节和适应工况的变化。

总结

喷水推进器虽说有着不错的性能，但是因为自身存在结构复杂、体积庞大、低航速下效率低，水草或杂物较多的水域进水口容易堵塞等问题，所以存在很大的局限性。在未来的发展中，喷水推进器不会取代传统螺旋桨，而是作为螺旋桨的补充，广泛应用在高性能舰船上。

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作者：小船人的梦想 2019年3月27号