潜艇泵喷推进技术，有哪些优缺点，你知道吗？

周伯通

潜艇泵喷推进技术，有哪些优缺点，你知道吗？

原创2022-10-11 16:05·兵工科技

推进器噪声是核潜艇的主要噪声源之一，且暴露在艇体外，很容易向水中辐射噪声；在低航速时，推进器的低频线谱噪声的频率低、强度大，且能辐射到很远的海区。在中、高航速时，旋转噪声随航速而增强，逐渐超过低频线谱成为潜艇的主要噪声；一旦推进器的桨叶产生空泡，则噪声将大大增强，推进器噪声成为潜艇的主要噪声。

泵喷推进器是当代潜艇，尤其是核潜艇上应用的新型组合式水动力推进器

因此，降低核潜艇的噪声必须先降低推进器的噪声。为了充分发挥核潜艇的作战效能，攻击型核潜艇逐步向高航速、安静型方向发展，新一代安静型攻击型核潜艇的水下最高航速超过30节，低噪声航速达到20节。这就给推进器的设计提出了新的课题。如果仍旧采用传统的单个七叶大侧斜螺旋桨推进，则由于螺旋桨的负荷过大，桨叶将提前出现空化，使核潜艇的低噪声航速下降。如果为了推迟空泡的产生，必须加大螺旋桨的桨叶面积，则导致螺旋桨的效率下降、噪声增大。

为了替新一代核潜艇寻找合适的低噪声推进方式，二十世纪七八十年代，美、英、法、俄等国家花费大量的人力、财力，开展了广泛、深入的研究和试验，最终形成了两种不同的解决途径：一种是以俄罗斯为代表，采用2套七叶大侧斜螺旋桨推进的方式，将总的螺旋桨负荷一分为二，如俄罗斯的“奥斯卡Ⅱ”级巡航导弹核潜艇就采用了这种推进方式。另一种就是全新的泵喷推进器方式，欧美国家新近建造的核潜艇均采用这种推进方式。泵喷推进器能改变螺旋桨叶片的压力，防止空泡产生，因此就极大地改善了螺旋桨噪声情况，其产生空泡的临界航速很高，从而有效提高了潜艇的安静性，并保持较高的推进效率，最后泵喷还可以改善尾流场，使航迹模糊，这也可以减弱潜艇的目标特征。应用结果表明，核潜艇采用泵喷推进器比采用七叶大侧斜螺旋桨具有更好的声隐身性能。

“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇尾泵喷推进器特写

20世纪80年代，英国在“特拉法尔加”级攻击型核潜艇上率先装备了一种新型的泵喷推进器。这种推进方式可以有效降低潜艇的辐射噪声。随后，英国在“前卫”级以及“机敏”级核潜艇上，法国在“凯旋”级核潜艇上，美国在“海狼”级、“弗吉尼亚”级核潜艇上，纷纷采用泵喷推进器取代已被广泛应用的七叶大侧斜螺旋桨。据不完全统计，至今世界上以泵喷推进器作为推进方式的核动力潜艇已达几十艘之多。

泵喷推进器是当代潜艇，尤其是核潜艇上应用的新型组合式水动力推进器。与此前潜艇广泛使用的七叶大侧斜螺旋桨相比，泵喷推进器在推进效率高于后者的同时，其辐射噪声反而低于七叶大侧斜桨。高航速下，降噪效果更为明显。且泵喷空化性能要优于七叶大侧斜螺旋桨，使得泵喷临界航速更高，十分适合水下高速航行的核潜艇使用。以美国“海狼”级攻击型核潜艇为例，该艇水下最高航速30节以上(有报道可达35节)，水下30米时的低噪声航速大于20节，辐射噪声接近于海洋环境噪声，被美国官方称为当今世界上最安静、最快的潜艇。

英国“机敏”级核潜艇，其也采用了泵喷推进技术

当然，泵喷推进器也有一定的缺陷。目前实际应用的潜艇泵喷推进器都属于机械式泵喷推进器，这一推进系统由于仍然依赖潜艇艇体内的驱动轴提供动力，因此，并没有彻底解决传统“螺旋桨—轴系—艇体”耦合振动产生的低频谱噪声。现有的潜艇泵喷推进系统还必须使用驱动轴，相当于在常规潜艇的螺旋桨外，包裹一层蒙皮以增加推进效率并减少噪音的传播，其结构形象地说就如同家用电风扇。同时，机械式泵喷推进器还有结构复杂、技术要求高、重量大等缺陷。为了进一步降低这一噪声，研制无轴泵喷推进器就成了海军强国正在集力攻关阶段。目前我国已在无轴泵喷推进技术方面，取得了一定的进展。

老虎蜻蜓

这玩意和螺旋桨相比肯定有优缺点，正如活塞发动机和喷气发动机一样，