本發明專利技術涉及一種潛航器外表面有推水溝槽的磁流推進系統，屬潛航器動力技術領域。包括磁條、推水溝槽、電極線、對偶極板條、對偶電極板基座層、電極線固定條。潛航器外表面鋪設有對偶電極板基座層，在該基座層上嵌入對偶極板條，兩條對偶電極板基座層之間設有磁條，磁條相互平行排列；海水構成負載，電極線與對偶極板條之間推水溝槽里的海水，推水溝槽的上方為磁場N極，下方為磁場S極，磁場中的海水在通電的情況下，產生一個勞倫茲力推動海水運動，推水溝槽密集布滿整個潛航器外表面，將潛航器外表面水的阻力轉變為潛航器外表面水的推動力，推動潛航器運動，徹底改變了潛航器的推進方式，更為節能，從原理上徹底消除了潛航器噪聲的來源，極具發展潛力。
【技術實現步驟摘要】
一種潛航器外表面有推水溝槽的磁流推進系統
本專利技術涉及一種潛航器外表面有推水溝槽的磁流推進系統，屬于潛航器
技術介紹
潛艇是潛航器中最重要的一種，目前各國海軍為探測潛艇，在艦艇、飛機、潛艇甚至海底裝備了水聽器來監聽周圍的海洋噪音，然后通過噪音分析、信號處理等手段來判斷出潛艇發出的噪音，進而對潛艇實施攻擊。這樣，潛艇噪音就成了潛艇保持隱蔽性的最大障礙，潛艇要發揮其應有的戰斗威力就必須要盡量降低噪音。水面艦艇航行時的噪音值一般為180-190分貝(以16節到20節的巡航速度航行)，這是一種很強的噪音。二戰中的潛艇使用柴油發動機在水面航行時的噪音為170—180分貝。二戰中的潛艇通過電池在水中以戰術速度航行，即不產生氣穴現象的速度航行時的噪音值為125到140分貝，這個分貝值在當時已經可以保證在水中靜靜地潛航。常規潛艇的噪音的消減。潛艇主要是依靠聲納來進行搜索和作戰的，因此即使是常規的柴電潛艇也需要在柴油發動機、主發電機、主電動機等設備上面裝上防振膠皮和防震彈簧，來減少震動。核潛艇的噪音源主要有兩個：一個是壓水反應堆特有的主冷卻泵，另一個則是主蒸汽渦輪的減速器。目前來說，將渦輪每分鐘數千轉的高速旋轉降到螺旋槳的數百轉，也就是說要降低功率，除了使用金屬齒輪以外還沒有什么更好的辦法。如果是小功率，如汽車那樣的馬力，則可以使用裝備的各種自動油壓變速器來進行調整。但對于1萬馬力以上機器來說，只有使用平齒輪減速器。這樣齒輪與齒輪之間的磨擦就會產生尖銳的聲音。此外，潛艇艇體上還有另外一個噪音源，即螺旋槳轉動帶來的噪音。如果旋轉次數過多，就會發生氣穴現象。這也會產生很大的噪音。螺旋槳在水中高速旋轉的話，螺旋槳前進的方向(正面)就會因為螺旋槳翼而產生負壓，特別是在翼端會產生氣泡(空洞)，這種氣泡發生破裂時會產生很大的聲音。不僅如此，動力系統發生氣穴現象的話，則推進效率也會降低。如果潛艇的速度降下來，則螺旋槳的轉數就會隨之下降，氣泡現象會消失或減弱，噪音也會隨之減小。因此，降低螺旋槳旋轉速度的減速器是必要的。潛艇是以不產生氣穴現象的速度，即任巡邏中靜靜航行的狀態來測量雜音的。這個速度被稱為戰術速度，一般為5節到12節，根據螺旋槳的種類及加工的精度這個速度會發生變化。從目前的情況來看，采用常規技術手段來消減潛航器噪聲從原理上就無法實現噪聲的消除，因此有必要采用全新的潛航器推進方式來提高潛航器的能源利用率以及降低噪聲。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種潛航器外表面磁流體進系統，用于無噪音潛航器的推進。本專利技術的技術方案是：一種潛航器外表面磁流體進系統由磁條（3）、推水溝槽（4）、電極線（6）、對偶極板條（7）、對偶電極板基座層（8）、潛航器外殼層（9）、電極線固定條（10）構成；潛航器的整個外外表面鋪設有對偶電極板基座層（8），在該對偶電極板基座層（8）上嵌入對偶極板條（7），基板條為導電金屬材料，兩條對偶電極板基座層（8）之間設置有磁條（3），磁條（3）相互平行排列，磁條極性排列順序為S-N-S-N-S-N-……，磁條（3）外端邊角30~50度倒角，兩根磁條之間的間隙構成推水溝槽（4），磁條是將規格相同的小的磁釘（12）嵌入到條狀非金屬材料的磁體固定基座條（11）中構成的，電極線固定條（10）嵌入到兩個磁釘（12）之間的磁體固定基座條（11）中進行固定，該電極線固定條（10）用于固定電極線（6），電極線（6）與對偶極板條（7）之間的垂直距離等于磁釘（12）的高度；電極線（6）由兩根平行的電極線（6-1）和電極線（6-1）構成，兩電極線相互之間不導通。潛航器（1）截面以中線為準進行劃分，將潛航器（1）的外表面劃分為左右兩邊，潛航器左邊外表面磁流推進面構成左動力區，潛航器右邊外表面磁流推進面構成右動力區；每個動力區域分別獨立安裝電動驅動系統，兩個電動驅動系統結構相同。驅動控制方案：該電動系統由交流發電機提供電能，經過整流和穩壓之后對四組蓄電池進行充電，四組蓄電池串聯，串聯節點為Z、E、Y三個節點，其中，中間的E設置為地線，四組串接的蓄電池正極輸出端為A，負極輸出端為B，蓄電池同時為左動力區和右動力區供電（如圖5所示），共有四種工作狀態電路，分別是左控制區前行控制電路，左控制區后行控制電路，右控制區前行控制電路，右控制區后行控制電路。驅動力控制：對于動力區供電電路而言，A端和B端之間串接2只可變電阻RⅠ和RⅡ，這兩個電阻的阻值相等，電阻值分別由兩個推桿來進行控制（參見圖5），阻值范圍0.1K~100K，A端并接電阻R2之后再串接P溝道MOS場效應管的漏極D，該P溝道MOS場效應管的柵極G連接可變電阻RⅠ的可調端，該P溝道MOS場效應管的源極S連接下方的P溝道MOS場效應管的漏極D之后接地；下方的P溝道MOS場效應管的源極S端連接電阻R3上端，電阻R3下端連接電源負極B，下方P溝道MOS場效應管的柵極G連接可變電阻RⅠ的可調端；可變電阻RⅠ構成潛航器（1）右控制區電路（前行或后退）的速度控制端，扳動右推桿這時候，電阻阻值發生變化，RⅠ電阻值改變導致上方P溝道MOS場效應管的柵極電壓發生改變，當柵極電壓輸入端為低電平時，P溝道MOS場效應管導通，電流通過R2流經P溝道MOS場效應管的漏極D至源極S后到地線E端，電流大小由柵極電壓確定，電流的大小表征了控制電流的強弱，采用LM324運算放大器將電流信號轉變為電壓信號，該電壓信號的輸出端為R端；扳動左推桿這時候，電阻阻值發生變化，RⅡ電阻值改變導致下方P溝道MOS場效應管的柵極電壓發生改變，當柵極電壓輸入端為低電平時，下面的P溝道MOS場效應管與P溝道MOS場效應管工作原理相同，此時地線端E為高電平，電源負極B為低電平；當柵極電壓為低電平時，下方P溝道MOS場效應管導通，原地線電壓輸出端為高電平，負電壓端B地線為低電壓端，電流流經下方P溝道MOS場效應管的漏極D后至源極S后通過R3到負電壓端B，電流大小由柵極電壓確定，電流的大小表征了控制電流的強弱，采用LM324運算放大器將電流信號轉變為電壓信號，該電壓信號的輸出端為L端；本專利技術通過R端和L端電壓作為大功率場效應管的柵極電壓來控制執行大功率場效應管的電流強弱來實現驅動力的改變；驅動力輸出：當PMOSnA的柵極G電壓輸入端高于某一電壓時，PMOSA場效應管導通，下面的N溝道MOS場效應管處于截至狀態，電源輸出端正極A為高電平，與電極線A（6-1）連接，電流通過負載（n）流入對偶極板條（7），對偶極板條（7）為地線，即電流從電極線A（6-1）通過負載至對偶極板條（7），這里的負載是電極線A（6-1）與對偶極板條（7）之間推水溝槽（4）里的海水，推水溝槽（4）的上方為磁場N極，下方為磁場S極，磁場中的海水在通電的情況下，產生一個勞倫茲力，推動海水向后運動，推水溝槽（4）密集布滿了整個潛航器外表面，推動潛航器（1）向前運動；當柵極電壓為高電平時，N溝道MOS場效應管導通，原地線電壓輸出端為高電平，負電壓端B與電極線B（6-2）相連接，為負電壓，電流從地線端的對偶極板條（7）流經負載之后流入負電壓端B的電極線B（6-2），即電流從對偶極板條（7）通過負載至電極線B（6-2），輸入端為高電平時與輸入端為低電平時流過負載的電流相反，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種潛航器外表面有推水溝槽的磁流推進系統，其特征在于：一種潛航器外表面磁流體進系統由磁條（3）、推水溝槽（4）、電極線（6）、對偶極板條（7）、對偶電極板基座層（8）、潛航器外殼層（9）、電極線固定條（10）構成；潛航器的整個外外表面鋪設有對偶電極板基座層（8），在該對偶電極板基座層（8）上嵌入對偶極板條（7），基板條為導電金屬材料，兩條對偶電極板基座層（8）之間設置有磁條（3），磁條（3）相互平行排列，磁條極性排列順序為?S?N?S?N?S?N?……，磁條（3）外端邊角30~50度倒角，兩根磁條之間的間隙構成推水溝槽（4），磁條是將規格相同的小的磁釘（12）嵌入到條狀非金屬材料的磁體固定基座條（11）中構成的，電極線固定條（10）嵌入到兩個磁釘（12）之間的磁體固定基座條（11）中進行固定，該電極線固定條（10）用于固定電極線（6），電極線（6）與對偶極板條（7）之間的垂直距離等于磁釘（12）的高度；電極線（6）由兩根平行的電極線（6?1）和電極線（6?1）構成，兩電極線相互之間不導通。
【技術特征摘要】
1.一種潛航器外表面有推水溝槽的磁流推進系統，其特征在于：一種潛航器外表面磁流體進系統由磁條（3）、推水溝槽（4）、電極線（6）、對偶極板條（7）、對偶電極板基座層（8）、潛航器外殼層（9）、電極線固定條（10）構成；潛航器的整個外外表面鋪設有對偶電極板基座層（8），在該對偶電極板基座層（8）上嵌入對偶極板條（7），基板條為導電金屬材料，兩條對偶電極板基座層（8）之間設置有磁條（3），磁條（3）相互平行排列，磁條極性排列順序為S-N-S-N-S-N-……，磁條（3）外端邊角30~50度倒角，兩根磁條之間的間隙構成推水溝槽（4），磁條是將規格相同的小的磁釘（12）嵌入到條狀非金屬材料的磁體固定基座條（11）中構成的，電極線固定條（10）嵌入到兩個磁釘（12）之間的磁體固定基座條（11）中進行固定，該電極線固定條（10）用于固定電極線（6），電極線（6）與對偶極板條（7）之間的垂直距離等于磁釘（12）的高度；電極線（6）由兩根平行的電極線（6-1）和電極線（6-1）構成，兩電極線相互之間不導通。2.根據權利要求1所述的潛航器外表面有推水溝槽的磁流推進系統，其特征在于：所述潛航器（1）截面以中線為準進行劃分，將潛航器（1）的外表面劃分為左右兩邊，潛航器左邊外表面磁流推進面構成左動力區，潛航器右邊外表面磁流推進面構成右動力區；每個動力區域分別獨立安裝電動驅動系統，兩個電動驅動系統結構相同；該電動系統由交流發電機提供電能，經過整流和穩壓之后對四組蓄電池進行充電，四組蓄電池串聯，串聯節點為Z、E、Y三個節點，其中，中間的E設置為地線，四組串接的蓄電池正極輸出端為A，負極輸出端為B，蓄電池同時為左動力區和右動力區供電（如圖5所示），共有四種工作狀態電路，分別是左控制區前行控制電路，左控制區后行控制電路，右控制區前行控制電路，右控制區后行控制電路；驅動力控制：對于動力區供電電路而言，A端和B端之間串接2只可變電阻RⅠ和RⅡ，這兩個電阻的阻值相等，電阻值分別由兩個推桿來進行控制（參見圖5），阻值范圍0K~100K，A端并接電阻R2之后再串接P溝道MOS場效應管的漏極D，該P溝道MOS場效應管的柵極G連接可變電阻RⅠ的可調端，該P溝道MOS場效應管的源極S連接下方的P溝道MOS場效應管的漏極D之后接地；下方的P溝道MOS場效應管的源極S端連接電阻R3上端，電阻R3下端連接電源負極B，下方P溝道MOS場效應管的柵極G連接可變電阻RⅠ的可調端；可變電阻RⅠ構成潛航器（1）右控制區電路（前行或后退）的速度控制端，扳動右推桿這時候，電阻阻值發生變化，RⅠ電阻值改變導致上方P溝道MOS場效應管的柵極電壓發生改變，當柵極電壓輸入端為低電平時，P溝道...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳蜀喬，
申請(專利權)人：陳蜀喬，
類型：發明
國別省市：云南,53
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