本发明专利技术是基于利用盐度差能（渗透膜）的潜艇应急驱动装置及其使用方法。该装置将海水引入混合室，当淡水通过渗透作用进入海水中时，利用渗透膜在淡水与海水之间的盐度差能，产生压力差，在潜艇尾部安装喷嘴将半咸水通过压能喷出，冲击海水产生反作用力推动潜艇前进。本发明专利技术装置在启动潜艇过程中噪声低，不易被敌人发现。该应急驱动装置包括：潜艇水箱、水箱内置淡水囊、中空纤维膜组件、混合室、喷水推进器、前部阀门、夹层阀门、后部阀门及法兰等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种潜艇应急装置，尤其是一种盐度差能驱动的潜艇应急装置，以及其使用方法。
技术介绍
对于潜艇来说隐蔽性是至关重要的，柴油机驱动潜艇产生的马达声是噪声的主要来源，因此想要提高潜艇的隐蔽性，必须寻求一种低噪声的驱动方式。传统的潜艇是靠螺旋浆来驱动的，螺旋桨在高速旋转过程中会产生很大的空泡噪声，再加上潜艇本身的动力机械噪声、水动力噪声，产生较大的声信号，很容易被敌人发现及定位。当潜艇处于这种紧急状态下，启动该装置，安静前行一段距离后，脱离敌人声纳系统跟踪定位，达到隐蔽的目的。但这只是限于在紧急情况下才启动的应急逃生装置，利用本专利技术装置中盐度差能产生的压力再通过喷水推进器喷出后的反推动力使潜艇前行的速度是很慢的，效率低，且其行进距离受到所装淡水体积的限制。
技术实现思路
本专利技术公开了一种潜艇应急驱动装置，其目的在于利用渗透膜在淡水与海水之间产生盐度差从而产生压力差，驱动水下潜艇前进，达到隐弊的目的。潜艇在水下执行任务时，当遭遇紧急情况需要逃生时，又不能被对方跟踪定位，关闭柴油机马达驱动的尾部螺旋桨驱动系统，启动该应急逃生装置，该专利技术装置所用到的电源均由蓄电池供应。首先打开潜艇前部和尾部的阀门，使得海水的压力压迫淡水皮囊，淡水有效填充在中空纤维组件中，并产生向尾部流动的趋势，然后打开潜艇水箱与淡水皮囊夹层中的阀门,将海水引入混合室至灌满,此时淡水与海水之间由中空纤维膜组件隔开，中空纤维膜组件起渗透作用，产生盐差能，盐差能也称浓度差能，是指淡水和海水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能，当淡水和海水分别位于膜两侧时(中空部分进淡水，外侧为海水)由于渗透膜两侧的化学电位差能，80%—90%的淡水向海水渗透，从而海水侧压力增大。通过这个渗透过程，盐差势能转化为压力势能。当混合室中的半咸水压力增大到一定程度时，半咸水通过潜艇尾部的喷水推进装置喷出，压力势能转变为速度势能，产生反作用力，喷水推进器的基本原理与传统的螺旋桨工作原理相似，都是向与潜艇运动方向相反的方向喷射加速后的水流，使得潜艇受到水流反作用力而产生推力，推动潜艇向前运动。当喷水推进器将半咸水喷到海水中后，淡水皮囊中的水由于渗透作用体积减少，该装置在启动后是一个不断消耗淡水的过程，当淡水消耗殆尽，此装置不再发挥作用，但是为了使潜艇与之前的重量相等，保证继续在水下航行，不浮出水面，在消耗淡水的同时潜艇前部的进水阀门一直保持打开状态，以达到及时补充海水的目的，直至随着淡水的减少海水灌满箱体，达到平衡。淡水与海水之间用皮囊隔开，不会使二者混合，方便实用，简单易操作。本专利技术具有以下有益效果:本潜艇应急驱动装置结构简单、方便实用容易操作，并且无噪音，不易被敌方发现。附图说明] 图1为本专利技术结构示意1、潜艇水箱，2、淡水囊，3、中空纤维膜组件，4、混合室，5、喷水推进器，6、后部阀门，7、夹层阀门，8、前部阀门，9、法兰。具体实施方式]一种利用盐度差能(渗透膜)驱动潜艇的应急装置，如图1所示，包括潜艇水箱1、淡水囊2、中空纤维膜组件3、混合室4、喷水推进器5、前部阀门6、夹层阀门7、前部阀门8、法兰9。所述的潜艇水箱I是潜艇外壳，由刚性材料制成，水箱内置淡水气囊2是伸缩性能良好的像皮囊，体积可以随橡皮囊内部淡水量的变化而变化。中空纤维膜组件3与淡水囊2之间用法兰9相连接，置于混合室4中，放在潜艇尾部，中空纤维膜组件是本装置的关键部件，它是将一根中空纤维膜折成U型管的形状，两头连接在法兰上，多根中空纤维膜并联并加以固定形成中空纤维膜组件，喷水推进器5与混合室相接，当混合室中半咸水压力增加时，压能通过喷嘴转化成速度势能，产生反动力推动潜艇前行，打开后部阀门6的同时将前部阀门8打开，消耗淡水的同时补充海水进入淡水囊外侧的潜艇水箱中，保证与原来淡水体积保持一致，潜艇不至于浮起，被敌人发现。在遇到敌情时需要启用此装置时，所有的动力装置关闭，电动阀门的开启关闭可由潜艇上的蓄电池提供电源。本专利技术并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。权利要求1.一种潜艇应急驱动装置，设置于一潜艇中，其特征是: 包括:潜艇水箱、淡水囊、中空纤维膜组件、混合室、喷水推进器、后部阀门、夹层阀门、前部阀门和法兰； 所述潜艇水箱为潜艇壳身部分，所述淡水囊可容纳淡水，包含于所述潜艇水箱内，所述淡水囊外表与潜艇水箱之间留有夹层； 所述中空纤维膜组件用所述法兰与所述淡水囊相连接，并置于所述混合室中； 所述喷水推进器位于所述潜艇尾部，并与所述混合室通过所述后部阀门相连接； 所述后部阀门和前部阀门能流入海水，海水能压迫淡水囊中的淡水，让所述淡水填充所述中空纤维膜组件，并产生向所述潜艇尾部方向的流动趋势，所述中空纤维膜组件内部的淡水和外部的海水产生差能，所述淡水和所述海水流入所述混合室，并被所述喷水推进器排出所述潜艇。2.如权利要求1所述的潜艇应急驱动装置，其特征是: 所述后部阀门、所述夹层阀门和所述前部阀门都采用蝶阀，且所用电源全部都由所述潜艇的蓄电池供给。3.如权利要求1所述的潜艇应急驱动装置，其特征是: 所述淡水囊由伸缩性能良好的像皮材料制成。4.如权利要求1所述的潜艇应急驱动装置，其特征是: 所述中空纤维膜组件由多个中空纤维膜单元折成U型管形状组合而成，每个所述中空纤维膜单元的两端固定于所述法兰。5.如权利要求1-4任一权利要求所述的潜艇应急驱动装置的使用方法，其步骤顺序包括: 灌装淡水至所述淡水囊； 打开所述后部阀门和所述前部阀门，让海水流入，使得海水的压力压迫所述淡水囊，并使得所述淡水囊中的淡水填充在所述中空纤维膜组件中，同时产生向所述潜艇尾部的流动趋势； 打开所述夹层阀门，将海水引入所述混合室至灌满，引入的海水位于所述中空纤维膜组件外部，与所述中空纤维膜组件内部的淡水起渗透作用，产生盐差能，进而产生压力势倉泛。6.当混合室中的海水和淡水的混合水的水压力达到一定阈值时，混合水被所述喷水推进装置喷出，产生反作用力，推动潜艇向前运动。全文摘要本专利技术是基于利用盐度差能(渗透膜)的潜艇应急驱动装置及其使用方法。该装置将海水引入混合室，当淡水通过渗透作用进入海水中时，利用渗透膜在淡水与海水之间的盐度差能，产生压力差，在潜艇尾部安装喷嘴将半咸水通过压能喷出，冲击海水产生反作用力推动潜艇前进。本专利技术装置在启动潜艇过程中噪声低，不易被敌人发现。该应急驱动装置包括潜艇水箱、水箱内置淡水囊、中空纤维膜组件、混合室、喷水推进器、前部阀门、夹层阀门、后部阀门及法兰等。文档编号B63G8/08GK103192967SQ20131009814公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月25日 优先权日2013年3月25日专利技术者孙文哲, 聂晶, 李泓坤, 闫飞, 周书敏, 张津 申请人:上海海事大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种潜艇应急驱动装置，设置于一潜艇中，其特征是：包括：潜艇水箱、淡水囊、中空纤维膜组件、混合室、喷水推进器、后部阀门、夹层阀门、前部阀门和法兰；所述潜艇水箱为潜艇壳身部分，所述淡水囊可容纳淡水，包含于所述潜艇水箱内，所述淡水囊外表与潜艇水箱之间留有夹层；所述中空纤维膜组件用所述法兰与所述淡水囊相连接，并置于所述混合室中；所述喷水推进器位于所述潜艇尾部，并与所述混合室通过所述后部阀门相连接；所述后部阀门和前部阀门能流入海水，海水能压迫淡水囊中的淡水，让所述淡水填充所述中空纤维膜组件，并产生向所述潜艇尾部方向的流动趋势，所述中空纤维膜组件内部的淡水和外部的海水产生差能，所述淡水和所述海水流入所述混合室，并被所述喷水推进器排出所述潜艇。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙文哲，聂晶，李泓坤，闫飞，周书敏，张津，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：
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