崔超

（郑州大学机械与动力工程学院，河南郑州，450001）

0 引言

目前，水下推进器的主流是螺旋桨推进器，其存在易被水草等异物缠绕、故障率高、噪音大等缺点。水下推进器是水下航行器的推动装置，直接影响着水下航行器运行的稳定和安全。美国、英国、加拿大等国家为了解决以上问题，大力研发泵喷推进器，但难以小型化且造价昂贵。因此，笔者设计了一种无桨推进器，并应用于水下航行器中，可以用作特定应用场景下螺旋桨推进器的替代物。该无桨推进航行器由无桨推进器、转向系统、观测系统和控制系统组成。本文重点介绍航行器设计与实验中无桨推进的创新部分。

1 装置方案介绍

该无桨推进航行器的设计目标是通过涡轮在航行器中部对水进行压缩，然后从无桨推进器的环形出口表面喷出，在产生直接推力的同时伴随有科恩达效应，从而实现航行器的无桨推进的效果。

无桨推进航行器的两侧安装有无桨推进器，单个无桨推进器能够产生一个自由度的推力，由两个无桨推进器则可完成差速转弯和掉头等动作.由航行器中部的重心调节模块，则可完成调节俯仰姿态以实现浮潜动作。整个无桨推进航行器的前进、转弯、上浮和下潜等基本动作均实现了无桨。

2 无桨推进器原理

无桨推进器是无桨推进航行器的核心部件，它是无桨推进航行器的直接动力来源[1]，也是无桨推进航行器的创新所在。无桨推进器在结构上设计了环形出口曲面，喷出的水流在其表面会伴随产生科恩达效应，能够减少空泡率以达到高效、静音推进的目的。……