热动力系统调节方法及其对鱼雷航速误差的影响

概述了鱼雷热动力系统三种调节方法的特点,着重论述了在鱼雷-推进器-动力系统三者匹配情况下动力系统性能参数误差对鱼雷航速误差的影响。从分析结果可以看出,燃料流量调节方法在减小鱼雷航速误差上具有一定优势;或者说当鱼雷航速误差要求相同时,燃料流量调节方法对动力系统出厂交验试验调节精度要求较低。     

变速制鱼雷燃料流量调节阀动态过程数学模型

在一些变速制鱼雷动力系统中，速制变换是通过改变燃料流量调节阀输向燃烧室的流量大小而实现的，文中建立了以燃料流量调节阀为主的变速制鱼雷动力系统动态过程数学模型。     

瑞典TP2000和TP43X2型鱼雷

瑞典在制造鱼雷方面有着丰富的经验。早在50年代末,60年代初瑞典FFV工程公司开发了一种全新的鱼雷动力系统,即采用由酒精和浓度为85％的高效过氧化氢作燃料。采用这种动力系统的TP61型鱼雷航程达到20公里,航速猛增到45节。     

新型鱼雷交流电动力系统的直接转矩控制研究

提出了一种新型鱼雷交流电动力系统的直接转矩控制方案,介绍了该控制方案的原理以及实现该系统的硬、软件设计方法。该方法在新型鱼雷交流电动力系统的无级调速应用上将有很大的优势。     

蒸汽涡轮机螺旋管中两相流压力波动特性

闭式循环动力系统已成功应用于美国MK50鱼雷，上世纪90年代中期以来，美国在反鱼雷鱼雷及无人水下航行器上也相继采用了该项技术。本文模拟MK50动力系统构建了一套闭环韵实验装置，以研究蒸汽发生器螺旋管内两相流动时的压力波动特性，通过实验和理论分析了热流密度对压力波动的影响规律，沸腾时其均方根和分维数与绝热两相流明显不同，热流密度的大小影响各特征参数。     

鱼雷热动力推进系统仿真技术展望

传统的设计-试验-修改设计-试验的热动力研究模式已经成为制约热动力鱼雷发展的瓶颈,因此迫切需要开展动力系统仿真技术研究。本文介绍了适用于动力系统的典型仿真软件,分析了近几年来鱼雷动力仿真研究的现状,提出了针对鱼雷动力推进系统的计算机仿真、半实物仿真、虚拟样机等基本仿真研究方法,展望了动力仿真技术的未来发展方向,为新型鱼雷热动力的研发探索新途径。     

鱼雷热力发动机发展概况及选型研究

论述了国外鱼雷热力发动机发展概况以及鱼雷热力发动机选型的依据和发展趋势。较全面地分析了发展潜用反大型水面舰的鱼雷热动力系统透平机试验样机是可行的。同时展望了新型的超空泡鱼雷动力系统。     

燃料电池电动客车动力系统结构及控制系统研究

以现有的纯电动中型客车为基础,通过重新定型设计,改装成质子交换膜燃料电池客车·首先对燃料电池混合动力系统结构形式进行了分析,确定了一种适合目前动力系统关键部件特性的结构形式·然后讨论了燃料电池电动客车的控制系统,提出了分级控制的方案·最后建立整车模型,进行了仿真实验·结果显示,该燃料电池电动客车的混合动力系统结构及控制系统能够满足车辆行驶的要求,动力性能比原车有了提高·     

鱼雷减振降噪技术应用与发展

近年来,随着鱼雷减振降噪技术的不断发展,声隐身性能已经成为现代鱼雷的重要战技指标。本文分析了鱼雷声隐身性能对鱼雷总体性能的影响,总结了国内外鱼雷减振降噪技术的发展现状,对鱼雷主要噪声源进行了分析,在此基础上针对流体动力噪声、推进噪声和机械噪声提出了减振降噪措施,并根据动力系统特点制定了鱼雷舱筏隔振,轴系以及管路隔振,齿轮系减振等振动与噪声控制方案。     

鱼雷涡轮机数字仿真

鱼雷涡轮动力系统具有许多优于活塞动力系统的结构和工作特性，在现代鱼雷高速度和远航程的战术要求下，大型热动力鱼雷宜采用涡轮发动机作为推进主机。进行鱼雷涡轮动力装置数字仿真是设计涡轮机的重要步骤，为此，该文针对鱼雷涡轮机设计和研制的需求，采用理论分析、经验推导和实验研究相结合的方法建立了鱼雷开式循环部分进气纯冲动式复速级涡轮发动机设计工况及2种常见变工况的数学模型，着重讨论了变工况过程涡轮机的调节控制方案，提出了简便易行的开关喷嘴控制方法，并对其进行了数字仿真研究。涡轮机内部结构及热力学参数仿真结果表明所建数学模型较为准确，变工况控制方法具有正确的理论依据，并易于工程实现。该文的数字仿真方法将为今后更深入的研究提供技术支持。     

超空泡鱼雷推进系统相关问题设计初探

总结了超空泡鱼雷对推进系统的3个设计要求，通过超空泡鱼雷推进系统与传统推进系统比功率的对比，确定超空泡鱼雷推进装置的类型宜选喷射推进装置；计算确定了鱼雷航程与燃料比冲量及密度的关系，选择水反应金属作为主要燃料。对采用金属水反应发动机的超空泡鱼雷推进系统工作原理和控制方式进行了详细论述，提出使用启动药柱和涡流旋转燃烧室解决金属水反应发动机启动和持续反应的问题，通过改变超空泡鱼雷尾部喷嘴喷出气体的方向来控制鱼雷的航行姿态。研究表明，采用铝水反应发动机的喷射推进系统可以满足超空泡鱼雷推进系统的设计要求。     

柱塞式燃料泵及燃料供应系统启动特性研究

为了进一步提高鱼雷热动力系统启动的可靠性,在分析柱塞式燃料泵结构特性的基础上,从物理学角度得出了系统启动的理论必要条件,通过对柱塞式燃料泵的试验数据和鱼雷实航数据的比较分析,提出了使柱塞式燃料泵及燃料供应系统具有良好启动特性的设计准则,即燃料泵相关设计参数必须满足P1max/P0′<1/K(V1/V0+1)。研究得出,柱塞式燃料泵在启动阶段,燃料为气体状态时,其进出口压力的比值达到某一极限值时燃料泵就不能启动。     

压力调节供应方式的鱼雷热动力系统启动过程匹配性研究

鱼雷热动力系统通常采用固体药柱先在燃烧室内点火再适时使燃料进入并点燃的方式实现启动，启动过程各参数变化剧烈且工作过程极为复杂，试验及统计表明，使用燃料压力调节供应方式的热动力系统在启动阶段更容易发生如热爆和无法点火等各类故障，问题主要出在系统启动过程的匹配方面。文中针对使用燃料压力调节供应方式的热动力系统，建立了包括充填集液腔和喷嘴阀杆运动等启动过程动态仿真模型；对启动过程的3个典型阶段进行了启动特性仿真，对模型与功率试验相关结果进行了比较，给出了3个典型阶段的特性，讨论了主要参数对各过程的影响；在对系统启动特性仿真和系统样机功率试验结果分析的基础上，从使用闭式喷嘴及可靠开启、喷嘴特性选择、燃料进入燃烧室时刻的参数匹配、燃料进入燃烧室后的相关匹配4个方面分析了系统的匹配性，给出了系统设置、主要参数（如燃料进入时间、燃料进入时刻的内压、燃料进入量、燃料进入后泵增压速率和药柱选择等）合理匹配以及可调控环节等方面的建议。     

三速制鱼雷热动力推进系统半实物仿真试验系统设计

在动力推进系统数学模型的基础上,设计了应用于三速制鱼雷热动力推进系统的半实物仿真试验系统,该系统将转速控制器、伺服控制器和燃料泵等实物与计算机、信号测试设备构成有机整体,形成半实物仿真系统,同时设计了试验系统软件。试验表明,该系统能够对燃料泵及其控制系统的动态和静态特性进行全面的考核试验。文中给出了一次仿真试验的结果。     

基于近红外光谱技术的鱼雷燃料组分含量分析系统

分析了现行鱼雷燃料成分测定方法在使用中存在的问题,基于相关的化学计量学和光谱理论研究,提出了将近红外光谱（NIR）技术运用到鱼雷燃料组分含量检测分析的方法。基于选择建模样品集、恢复近红外光谱弱信号以及建立和优化近红外数学模型,建立了软硬件结合的鱼雷动力燃料组分含量NIR分析系统,依据该系统和相关方法,对不同批次和储存状态的鱼雷燃料样本进行了取样化验和成分测定,并与现行方法进行了试验数据对比分析,验证了本系统的准确性和适用性,实现了远程在线分析、车载移动分析和现场应急分析。     

变工况热动力鱼雷燃料流量调节器调试方法

鱼雷燃料流量调节器调试参数的准确性是决定动力装置功率试验成败的重要因素。本文采用理论计算和试验验证相结合的方法来精确确定调节器调试参数,重点对调试过程中调试周期长,调试好的调节器性能参数不稳定,调试好的调节器在功率试验时出现燃料流量偏差大、功率不符合要求这3个难点,在大量试验研究的基础上提出了科学可行的解决措施,大大提高了动力装置功率试验的一次交验合格率,具有很强的工程应用价值。     

氢氧能源在鱼雷动力系统的应用途径与前景展望

氢氧能源是鱼雷能源最具发展潜力的方向之一。结合现代鱼雷发展趋势,提出了氢氧能源在鱼雷热动力系统和电动力系统上的应用途径,并在效率、可靠性、经济性等方面对这2种应用途径进行了比较,讨论了这2种应用途径均面临的问题——氢气和氧气的制取方法,最后对采用氢氧能源动力系统的安全和调节问题进行了分析。由分析可知,氢氧能源动力系统不仅可以提高鱼雷的航速、航程和适应大的航深变化,而且可以改善鱼雷的隐身性和可靠性,具有广阔的发展前景。     

鱼雷热动力系统性能评价指标体系初探

为了更好的对鱼雷热动力系统进行综合评价,且能够对同一系统的不同方案进行比较,在借鉴国内相关行业指标体系构建的基础上,提出了用于评价鱼雷热动力系统的指标体系,采用关联矩阵法,并考虑各指标的权重系数,获得了各方案有关指标的评价值,探索了系统多目标量化评价方法.构建的指标体系和评价方法可用于鱼雷不同能源动力系统的对比、同一能源动力系统的改进,还可反映能源动力系统的发展方向,为新型能源动力系统选型决策提供技术支撑.     

基于变量燃料泵的无级变速活塞式发动机性能研究

对于开式循环热动力推进系统实施转速闭环控制是提高武器效能的方法之一。本文从热动力推进系统发展无级变速的必要性、可实现性以及安全特性的角度出发,提出了基于变量燃料泵的活塞式发动机无级变速转速闭环控制技术方案,变量燃料泵可满足在任意指令工况（变速、变深）的流量要求,发动机控制单元（ECU）采用变结构控制律可实现无级变速及稳定工况的控制精度。仿真结果表明,基于变量燃料泵的转速闭环控制系统可以满足活塞式发动机的性能要求,说明无级变速技术热动力推进系统应用在鱼雷中是可行的。