噴水推進技術自誕生以來距今已有300多年了，而最早應用在艦船上是在19世紀末，因此，噴水推進器算得上是一款歷史悠久的推進器了。但是限於當時理論還不成熟、工藝水平低下，所以噴水推進的效率很低，不能滿足人們的需要。因此，在很長的一段時期內，噴水推進的研究和應用都處於停滯狀態，而螺旋槳推進長期以來一直占主導地位。近年來，得益於世界各主要噴水推進器專業廠商們，數十年來對噴水推進器研製發展上的不懈努力；加上艦船的功能化越來越來越明顯，單一的螺旋槳推進器已無法滿足需求，所以越來越多的高性能艦船開始採用噴水推進器。

艦艇採用噴水推進器（韓國）

噴水推進器的應用實例

在民用船舶領域越來越多的高速客、貨船開始採用噴水推進器。例如，其中最出名的當屬採用了目前世界上最大的噴水推進器，由日本三井工程與造船公司玉野船廠建造的超高速客貨船 TSL(TechnoSuperLiner)。而在軍用船舶領域的例子更是數不勝數。比如，美國的獨立級瀕海戰鬥艦（三體船型）採用了4臺Lips噴水推進器；美國的自由級瀕海戰鬥艦（單體船型）採用了4臺Kamewa噴水推進器；中國的022型導彈艇採用了4臺Kamewa噴水推進器等等。那麼爲何越來越多的高性能艦船開始採用噴水推進？噴水推進的優勢又有哪些呢？今天就由筆者從噴水推進器的基礎原理出發，來解開這些問題。

噴水推進器的加持，讓獨立級瀕海戰鬥艦擁有超高的航速和操縱性能

噴水推進器的結構形式

噴水推進器主要由進水管、噴口、泵及傳動裝置、操舵和倒車裝置等結構組成。按照在艦船上的佈置不同，可分爲外懸式和內藏式兩種形式。外懸式適用於重負載大中型運輸船和工作船，也適用於安靜型潛艇和大型登陸艦等軍用艦艇；內藏式主要適用於高性能船、高速軍用艦艇及淺吃水內河船等。

某型噴水推進器的結構

噴水推進器的工作原理

原動機經齒輪箱減速後（也有無減速的）將輸出功率通過軸系傳遞給噴水推進器的葉輪。水流從船底或導管前端（外懸式）的進水口吸入，經進水流道送至葉輪處，經葉輪做功和導葉整流後由噴口向船艉高速噴出，依靠射流的反作用力推動船舶前行。

噴水推進器的工作原理

噴水推進器的優勢

相較於傳統的螺旋槳推進器，噴水推進器有着無法比擬的優越性，總的來說噴水推進器有以下優勢：

在高航速下推進效率高

因爲傳統的敞式螺旋槳在旋轉時不僅產生推力，還產生無用的轉矩，加上槳在高速時容易產生空泡，導致了效率的損失。噴水推進裝置的導管起到了分割流場，使推進泵的葉輪在均勻的流場中工作，因而在高速範圍內有更好的抗空化性能，能達到更高的推進效率。

螺旋槳的空化

需要注意的是，在低航速下因爲噴水推進器流道的阻力作用，所以效率不如螺旋槳推進器。據統計，在航速大於20kn 時，噴水推進器具有較明顯的優勢。因此，噴水推進器更加適合應用在設計航速超高的艦船上。例如，導彈快艇、高速客船等。

022型導彈快艇航速能達到50節

振動和噪聲小

依然是導管的分割流場作用，使推進泵的葉輪能在均勻的流場中工作，從而降低了推進器的振動；又因在高速範圍內有更好的抗抗空化性能，降低了推進器的空泡噪聲；加上導管的屏蔽作用，進一步降低了推進器的噪聲。據國外文獻報道，噴水推進器的水下輻射噪聲一般比螺旋槳低10 dB 以上。正是因爲噴水推進器具有振動和噪聲小的優勢，所以非常適合應用在靜音和舒適度要求高的艦船上。例如，潛艇、高速客船等。

採用噴水推進器的核潛艇

操縱性能好

噴水推進裝置在整個航速範圍內都具有良好的穩定性，而且可以通過改變噴嘴的方向來改變推進方向，從而具有一定的矢量推進能力；以及通過操舵裝置的配合，引導水流反向噴射實現倒車，所以具有操縱和動力定位性能較好的優勢。因此，噴水推進器非常適合在各航速下都需要較高操縱性的艦船。例如，獵潛艇、掃雷艇等。（注：需要注意的是，如潛艇採用的外懸式軸流泵噴水推進器，在高速拐彎時極有可能發生推力丟失的問題。)