一种水下航行器的减阻系统及方法技术方案

本发明专利技术一种水下航行器的减阻系统及方法，属于水下航行器表面减阻技术领域；包括航行器从头部到尾部依次设置的通气模块、减阻模块、气体回收模块；所述通气模块用于向航行器外周面通出气体；所述减阻模块为设置于航行器中段外周面的减阻表面，能够将通气模块通出的气体转化为覆盖于航行器周面的减阻气膜层；所述气体回收模块将航行器尾端外周气膜层内的气体吸入舱内，对吸入舱内的水气混合物进行处理得到干燥气体，将处理后的气体通过管道输送至通气模块进行重复利用，分离出的水分经排水管道排出航行器。本发明专利技术克服了现有水下航行器通气减阻技术存在的气体流失以及气泡尾迹的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水下航行器表面减阻，具体涉及一种水下航行器的减阻系统及方法。

技术介绍

1、减小阻力是实现舰船、潜器等水中航行体提速增程、节能减排的重要途径。水下减阻技术不仅能用于提升水下航行器的快速性和转弯半径，增强其综合性能，还可以用于降低水下航行器的能源消耗，增长工作时间提升经济效益。得益于低表面能特性，超疏水表面浸没水下后可以在表面微结构中封存一层气膜，降低了航行器与水的接触面积并且在气液界面上产生速度滑移，从而具有显著的水下减阻效果。此外，气膜层还可以减少航行器与水环境的固液接触面积，具有一定的防污功能，有望广泛应用于各类航船和水下航行器。

2、目前，研究者已经提供了大量技术手段实现超疏水表面气膜层在水下的自动补充和稳定维持，并产生了良好的减阻效果。现有的超疏水表面气膜层主动维持方法主要包括电解产气、高温莱顿弗罗斯特现象以及人工通气等方法，其中人工通气方法具有结构简单、成本低以及适用性强的特点而受到了广泛关注。现有技术中普遍使用压缩气源或者空压机等气体供给设备，通过狭缝或阵列孔结构将气体通入水下航行器超疏水表面，形成稳定的减阻气膜层进而本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水下航行器的减阻系统，其特征在于：包括航行器从头部到尾部依次设置的通气模块、减阻模块、气体回收模块；

2.根据权利要求1所述一种水下航行器的减阻系统，其特征在于：所述气体回收模块包括尾端多孔超疏水表面及位于航行器舱体内的吸气腔、水气分离装置，水气混合物经尾端多孔超疏水表面沿周向被吸入吸气腔，再经水气管道进入水气分离装置；所述水气分离装置为内置过滤腔、干燥腔、排水腔的圆柱状舱体，过滤腔、干燥腔依次设置于中心轴上，排水腔位于过滤腔、干燥腔的环向外周；水气混合物经水气管道依次进入过滤腔、干燥腔进行分离、干燥处理，处理后的干燥气体通过与气体回收管道连接的空气压缩机进行压缩处理...

【技术特征摘要】

1.一种水下航行器的减阻系统，其特征在于：包括航行器从头部到尾部依次设置的通气模块、减阻模块、气体回收模块；

2.根据权利要求1所述一种水下航行器的减阻系统，其特征在于：所述气体回收模块包括尾端多孔超疏水表面及位于航行器舱体内的吸气腔、水气分离装置，水气混合物经尾端多孔超疏水表面沿周向被吸入吸气腔，再经水气管道进入水气分离装置；所述水气分离装置为内置过滤腔、干燥腔、排水腔的圆柱状舱体，过滤腔、干燥腔依次设置于中心轴上，排水腔位于过滤腔、干燥腔的环向外周；水气混合物经水气管道依次进入过滤腔、干燥腔进行分离、干燥处理，处理后的干燥气体通过与气体回收管道连接的空气压缩机进行压缩处理，再经气体回收管道进入通气模块。

3.根据权利要求2所述一种水下航行器的减阻系统，其特征在于：所述水气分离装置中的过滤腔呈回转体结构，其内设置有多层不锈钢过滤网，其外壳为亲水多孔材料，亲水多孔材料外周喷涂有超疏水涂层；所述不锈钢网具有亲水性，能够吸附并过滤水气混合物中的水滴，水滴在重力作用下沿过滤网下落至过滤腔外壳内壁汇聚，渗透进入亲水多孔材料外壳的微孔结构内并穿透超疏水涂层，进入环形排水腔，再通过排水管道排出航行器。

4.根据权利要求3所述一种水下航行器的减阻系统，其特征在于：所述水气分离装置中的干燥腔与过滤腔同轴设置，其入口端与过滤腔的出口端连通，其内设置有吸湿垫和干燥剂，吸收从过滤腔通入气体中的水分，得到干燥气体。

5.根据权利要求1所述一种水下航行器的减...

【专利技术属性】
技术研发人员：文俊，张梦卓，胡海豹，任刘珍，谢络，黄潇，杜鹏，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：