本發(fā)明專利技術是基于利用鹽度差能（滲透膜）的潛艇應急驅(qū)動裝置及其使用方法。該裝置將海水引入混合室，當?shù)ㄟ^滲透作用進入海水中時，利用滲透膜在淡水與海水之間的鹽度差能，產(chǎn)生壓力差，在潛艇尾部安裝噴嘴將半咸水通過壓能噴出，沖擊海水產(chǎn)生反作用力推動潛艇前進。本發(fā)明專利技術裝置在啟動潛艇過程中噪聲低，不易被敵人發(fā)現(xiàn)。該應急驅(qū)動裝置包括：潛艇水箱、水箱內(nèi)置淡水囊、中空纖維膜組件、混合室、噴水推進器、前部閥門、夾層閥門、后部閥門及法蘭等。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及一種潛艇應急裝置，尤其是一種鹽度差能驅(qū)動的潛艇應急裝置，以及其使用方法。
技術介紹
對于潛艇來說隱蔽性是至關重要的，柴油機驅(qū)動潛艇產(chǎn)生的馬達聲是噪聲的主要來源，因此想要提高潛艇的隱蔽性，必須尋求一種低噪聲的驅(qū)動方式。傳統(tǒng)的潛艇是靠螺旋漿來驅(qū)動的，螺旋槳在高速旋轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生很大的空泡噪聲，再加上潛艇本身的動力機械噪聲、水動力噪聲，產(chǎn)生較大的聲信號，很容易被敵人發(fā)現(xiàn)及定位。當潛艇處于這種緊急狀態(tài)下，啟動該裝置，安靜前行一段距離后，脫離敵人聲納系統(tǒng)跟蹤定位，達到隱蔽的目的。但這只是限于在緊急情況下才啟動的應急逃生裝置，利用本專利技術裝置中鹽度差能產(chǎn)生的壓力再通過噴水推進器噴出后的反推動力使?jié)撏靶械乃俣仁呛苈模实?，且其行進距離受到所裝淡水體積的限制。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術公開了一種潛艇應急驅(qū)動裝置，其目的在于利用滲透膜在淡水與海水之間產(chǎn)生鹽度差從而產(chǎn)生壓力差，驅(qū)動水下潛艇前進，達到隱弊的目的。潛艇在水下執(zhí)行任務時，當遭遇緊急情況需要逃生時，又不能被對方跟蹤定位，關閉柴油機馬達驅(qū)動的尾部螺旋槳驅(qū)動系統(tǒng)，啟動該應急逃生裝置，該專利技術裝置所用到的電源均由蓄電池供應。首先打開潛艇前部和尾部的閥門，使得海水的壓力壓迫淡水皮囊，淡水有效填充在中空纖維組件中，并產(chǎn)生向尾部流動的趨勢，然后打開潛艇水箱與淡水皮囊夾層中的閥門,將海水引入混合室至灌滿,此時淡水與海水之間由中空纖維膜組件隔開，中空纖維膜組件起滲透作用，產(chǎn)生鹽差能，鹽差能也稱濃度差能，是指淡水和海水之間或兩種含鹽濃度不同的海水之間的化學電位差能，當?shù)秃Ｋ謩e位于膜兩側(cè)時(中空部分進淡水，外側(cè)為海水)由于滲透膜兩側(cè)的化學電位差能，80%—90%的淡水向海水滲透，從而海水側(cè)壓力增大。通過這個滲透過程，鹽差勢能轉(zhuǎn)化為壓力勢能。當混合室中的半咸水壓力增大到一定程度時，半咸水通過潛艇尾部的噴水推進裝置噴出，壓力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)樗俣葎菽?，產(chǎn)生反作用力，噴水推進器的基本原理與傳統(tǒng)的螺旋槳工作原理相似，都是向與潛艇運動方向相反的方向噴射加速后的水流，使得潛艇受到水流反作用力而產(chǎn)生推力，推動潛艇向前運動。當噴水推進器將半咸水噴到海水中后，淡水皮囊中的水由于滲透作用體積減少，該裝置在啟動后是一個不斷消耗淡水的過程，當?shù)拇M，此裝置不再發(fā)揮作用，但是為了使?jié)撏c之前的重量相等，保證繼續(xù)在水下航行，不浮出水面，在消耗淡水的同時潛艇前部的進水閥門一直保持打開狀態(tài)，以達到及時補充海水的目的，直至隨著淡水的減少海水灌滿箱體，達到平衡。淡水與海水之間用皮囊隔開，不會使二者混合，方便實用，簡單易操作。本專利技術具有以下有益效果:本潛艇應急驅(qū)動裝置結(jié)構簡單、方便實用容易操作，并且無噪音，不易被敵方發(fā)現(xiàn)。附圖說明] 圖1為本專利技術結(jié)構示意1、潛艇水箱，2、淡水囊，3、中空纖維膜組件，4、混合室，5、噴水推進器，6、后部閥門，7、夾層閥門，8、前部閥門，9、法蘭。具體實施方式]一種利用鹽度差能(滲透膜)驅(qū)動潛艇的應急裝置，如圖1所示，包括潛艇水箱1、淡水囊2、中空纖維膜組件3、混合室4、噴水推進器5、前部閥門6、夾層閥門7、前部閥門8、法蘭9。所述的潛艇水箱I是潛艇外殼，由剛性材料制成，水箱內(nèi)置淡水氣囊2是伸縮性能良好的像皮囊，體積可以隨橡皮囊內(nèi)部淡水量的變化而變化。中空纖維膜組件3與淡水囊2之間用法蘭9相連接，置于混合室4中，放在潛艇尾部，中空纖維膜組件是本裝置的關鍵部件，它是將一根中空纖維膜折成U型管的形狀，兩頭連接在法蘭上，多根中空纖維膜并聯(lián)并加以固定形成中空纖維膜組件，噴水推進器5與混合室相接，當混合室中半咸水壓力增加時，壓能通過噴嘴轉(zhuǎn)化成速度勢能，產(chǎn)生反動力推動潛艇前行，打開后部閥門6的同時將前部閥門8打開，消耗淡水的同時補充海水進入淡水囊外側(cè)的潛艇水箱中，保證與原來淡水體積保持一致，潛艇不至于浮起，被敵人發(fā)現(xiàn)。在遇到敵情時需要啟用此裝置時，所有的動力裝置關閉，電動閥門的開啟關閉可由潛艇上的蓄電池提供電源。本專利技術并不受上述實施方式的限制，其他的任何未背離本專利技術的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本專利技術的保護范圍之內(nèi)。權利要求1.一種潛艇應急驅(qū)動裝置，設置于一潛艇中，其特征是: 包括:潛艇水箱、淡水囊、中空纖維膜組件、混合室、噴水推進器、后部閥門、夾層閥門、前部閥門和法蘭； 所述潛艇水箱為潛艇殼身部分，所述淡水囊可容納淡水，包含于所述潛艇水箱內(nèi)，所述淡水囊外表與潛艇水箱之間留有夾層； 所述中空纖維膜組件用所述法蘭與所述淡水囊相連接，并置于所述混合室中； 所述噴水推進器位于所述潛艇尾部，并與所述混合室通過所述后部閥門相連接； 所述后部閥門和前部閥門能流入海水，海水能壓迫淡水囊中的淡水，讓所述淡水填充所述中空纖維膜組件，并產(chǎn)生向所述潛艇尾部方向的流動趨勢，所述中空纖維膜組件內(nèi)部的淡水和外部的海水產(chǎn)生差能，所述淡水和所述海水流入所述混合室，并被所述噴水推進器排出所述潛艇。2.如權利要求1所述的潛艇應急驅(qū)動裝置，其特征是: 所述后部閥門、所述夾層閥門和所述前部閥門都采用蝶閥，且所用電源全部都由所述潛艇的蓄電池供給。3.如權利要求1所述的潛艇應急驅(qū)動裝置，其特征是: 所述淡水囊由伸縮性能良好的像皮材料制成。4.如權利要求1所述的潛艇應急驅(qū)動裝置，其特征是: 所述中空纖維膜組件由多個中空纖維膜單元折成U型管形狀組合而成，每個所述中空纖維膜單元的兩端固定于所述法蘭。5.如權利要求1-4任一權利要求所述的潛艇應急驅(qū)動裝置的使用方法，其步驟順序包括: 灌裝淡水至所述淡水囊； 打開所述后部閥門和所述前部閥門，讓海水流入，使得海水的壓力壓迫所述淡水囊，并使得所述淡水囊中的淡水填充在所述中空纖維膜組件中，同時產(chǎn)生向所述潛艇尾部的流動趨勢； 打開所述夾層閥門，將海水引入所述混合室至灌滿，引入的海水位于所述中空纖維膜組件外部，與所述中空纖維膜組件內(nèi)部的淡水起滲透作用，產(chǎn)生鹽差能，進而產(chǎn)生壓力勢倉泛。6.當混合室中的海水和淡水的混合水的水壓力達到一定閾值時，混合水被所述噴水推進裝置噴出，產(chǎn)生反作用力，推動潛艇向前運動。全文摘要本專利技術是基于利用鹽度差能(滲透膜)的潛艇應急驅(qū)動裝置及其使用方法。該裝置將海水引入混合室，當?shù)ㄟ^滲透作用進入海水中時，利用滲透膜在淡水與海水之間的鹽度差能，產(chǎn)生壓力差，在潛艇尾部安裝噴嘴將半咸水通過壓能噴出，沖擊海水產(chǎn)生反作用力推動潛艇前進。本專利技術裝置在啟動潛艇過程中噪聲低，不易被敵人發(fā)現(xiàn)。該應急驅(qū)動裝置包括潛艇水箱、水箱內(nèi)置淡水囊、中空纖維膜組件、混合室、噴水推進器、前部閥門、夾層閥門、后部閥門及法蘭等。文檔編號B63G8/08GK103192967SQ20131009814公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月25日 優(yōu)先權日2013年3月25日專利技術者孫文哲, 聶晶, 李泓坤, 閆飛, 周書敏, 張津 申請人:上海海事大學本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
一種潛艇應急驅(qū)動裝置，設置于一潛艇中，其特征是：包括：潛艇水箱、淡水囊、中空纖維膜組件、混合室、噴水推進器、后部閥門、夾層閥門、前部閥門和法蘭；所述潛艇水箱為潛艇殼身部分，所述淡水囊可容納淡水，包含于所述潛艇水箱內(nèi)，所述淡水囊外表與潛艇水箱之間留有夾層；所述中空纖維膜組件用所述法蘭與所述淡水囊相連接，并置于所述混合室中；所述噴水推進器位于所述潛艇尾部，并與所述混合室通過所述后部閥門相連接；所述后部閥門和前部閥門能流入海水，海水能壓迫淡水囊中的淡水，讓所述淡水填充所述中空纖維膜組件，并產(chǎn)生向所述潛艇尾部方向的流動趨勢，所述中空纖維膜組件內(nèi)部的淡水和外部的海水產(chǎn)生差能，所述淡水和所述海水流入所述混合室，并被所述噴水推進器排出所述潛艇。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：孫文哲，聶晶，李泓坤，閆飛，周書敏，張津，
申請(專利權)人：上海海事大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。