펌프 제트

Pump-jet
펌프젯 작동도
고속 페리의 KaMeWa 워터세트 4개 중 2개 발견
일반적인 제트 스키 펌프 제트

펌프젯, 하이드로젯 또는 워터제트는 추진용 물의 제트를 생산하는 해양 시스템입니다.기계적 배열은 덕트 프로펠러(축류 펌프), 원심 펌프 또는 원심 및 축류 설계의 조합인 혼합 흐름 펌프일 수 있습니다.또한 펌프에 물을 공급하는 흡입구와 [1]펌프에서 나오는 물의 흐름을 유도하는 노즐이 설계되어 있습니다.

설계.

이 이미지는 반전 버킷의 동작을 보여 줍니다.1: 전진 스러스트, 후진 버킷 해제 2: 후진 스러스트, 후진 버킷이 스러스트 흐름을 뒤로 밀어냅니다.
전진, 후진, 측면 및 펌프제트로 회전

펌프 제트는 물이 용기 아래를 지나 엔진으로 들어갈 수 있도록 하는 흡입구(일반적으로 선체 바닥에 있음)를 가지고 있습니다.물은 이 흡입구를 통해 펌프로 들어갑니다.펌프는 고속의 경우 원심 설계로, 저속 또는 중속의 경우 축류 펌프로 할 수 있습니다.흡입구 내부의 수압은 펌프에 의해 증가하며 노즐을 통해 뒤로 밀어넣습니다.후진 버킷을 사용하면 후진 추력을 통해 기어를 변경하거나 엔진 추력을 조정할 필요 없이 빠르게 후진할 수 있습니다.후진 버킷은 또한 제동 시 배의 속도를 늦추기 위해 사용될 수 있다.이 기능은 펌프 제트가 그렇게 기동하기 쉬운 주된 이유입니다.

노즐은 펌프젯의 스티어링도 제공합니다.방향타와 유사한 플레이트를 노즐에 부착하여 물 흐름 포트와 우현 방향을 바꿀 수 있습니다.어떤 면에서는, 이것은 오랫동안 발사체(로켓과 미사일)에 사용되어 온 기술인 에어 스러스트 벡터링의 원리와 유사하며, 이후 군용 제트 동력 항공기에 사용되어 왔다.이것은 바다에서 뛰어난 민첩성을 가진 펌프젯 동력을 가진 선박을 제공합니다.또 다른 장점은 후진 버킷을 사용하여 뒤로 파잉할 때 프로펠러식 선박과 달리 스티어링이 반전되지 않는다는 것이다.

축류

축류 워터제트는 임펠러 날개와 스테이터 베인을 통과하는 흐름을 확산시킴으로써 압력을 증가시킵니다.그러면 펌프 노즐이 이 압력 에너지를 속도로 변환하여 [1]추력을 생성합니다.

축류 워터젯은 낮은 속도에서 높은 부피를 생성하기 때문에 더 큰 저속 또는 중속 선박에 매우 적합합니다. 단, 높은 부피로 인해 엄청난 추진력과 가속력이 발생할 뿐 아니라 높은 최고 속도를 내는 개인 수상 선박은 예외입니다.그러나 이 선박은 또한 대부분의 해양 선박에 비해 높은 출력 대 중량 비율을 가지고 있다.축류 워터젯은 단연코 가장 일반적인 펌프 유형입니다.

혼류

혼합류 워터젯 설계에는 축류 및 원심류 펌프의 측면이 모두 포함되어 있습니다.압력은 확산과 방사상 유출에 의해 발생합니다.혼합 흐름 설계는 고속으로 적은 양의 물을 생성하므로 소형에서 중간 크기의 크래프트 및 고속화에 적합합니다.일반적인 용도로는 고속 유람선과 얕은 강 경주를 위한 워터젯이 있습니다(리버 마라톤 참조).

원심류

원심 흐름 워터젯 설계에서는 방사형 흐름을 사용하여 수압을 생성합니다.

원심 설계는 선외기 선미 드라이브 외에는 [2]더 이상 일반적으로 사용되지 않습니다.

이점

펌프 제트는 보통 고속 또는 얕은 통풍 작업에 대한 요건과 관련된 특정 용도에 대한 베어 프로펠러보다 몇 가지 이점이 있습니다.여기에는 다음이 포함됩니다.

역사

해운업계의 워터젯 원리는 1661년[4] 투굿과 헤이스가 플런저 또는 원심 펌프를 설치하여 [5]동력을 공급하는 중앙 수로를 가진 선박을 제작했을 때 거슬러 올라갈 수 있다.

1932년 4월 이탈리아 엔지니어 세컨도 캄피니는 이탈리아 베니스에서 펌프 제트 추진 보트를 시연했다.이 보트는 28노트(32mph; 52km/h)의 최고 속도를 달성했는데, 이는 비슷한 출력의 기존 엔진을 장착한 보트에 버금가는 속도였다.보트의 개발에 자금을 댄 이탈리아 해군은 어떠한 주문도 하지 않았지만 이탈리아 [6][7]외에서의 디자인 판매에 거부권을 행사했다.최초의 현대식 제트보트는 1950년대 [8]중반 뉴질랜드 엔지니어 윌리엄 해밀턴 경이 개발했다.

사용하다

펌프젯은 한때 고속 유람선(제트스키, 제트보트 등)과 기타 소형 선박에 한정됐지만 2000년 이후 고속선에 대한 욕구가 높아지면서[citation needed] 대형 선박, 군용선, 페리에서 인기를 끌고 있다.이 더 큰 우주선에서는 디젤 엔진이나 가스 터빈으로 동력을 공급할 수 있다.이 구성에서는 최대 40노트(45mph, 75km/h)의 속도를 달성할 수 있으며, 이는 변위 [9]선체도 마찬가지입니다.

펌프제트로 움직이는 배들은 매우 조종하기 쉽다.펌프젯을 사용하는 선박의 예로는 카 니코바르급 초계함, 하미나급 미사일정, 발루르급 프리깃함, 스테나급 고속정, 시울프급, 버지니아급, 러시아 보레이급 잠수함, 연안 전투함 등이 있다.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ a b http://www.hamiltonmarine.co.nz/includes/files_cms/file/JetTorque%2008.pdf[베어 URL PDF]
  2. ^ "Yamaha Outboards". Yamaha Outboards.
  3. ^ "FAS Military Analysis Network: MK-48 Torpedo".
  4. ^ Cartlon, J.S. (2012). Marine Propellers and Propulsion. London. p. 21. doi:10.1016/B978-0-08-097123-0.00002-2.
  5. ^ 베르트실래 특허 설명
  6. ^ Buttler, Tony (2019-09-19). Jet Prototypes of World War II: Gloster, Heinkel, and Caproni Campini's wartime jet programmes. Bloomsbury Publishing. ISBN 978-1-4728-3597-0.
  7. ^ Alegi, Gregory (2014-01-15). "Secondo's Slow Burner, Campini Caproni and the C.C.2". The Aviation Historian. No. 6. United Kingdom. p. 76. ISSN 2051-1930.
  8. ^ "Bill Hamilton". 23 December 2005.
  9. ^ [ Stena HSS 1500 Archived 2009-12-08 at the Wayback Machine ]의 [Information]페이지

레퍼런스

Wikimedia Commons에는 펌프젯 드라이브와 관련된 미디어가 있습니다.
  • 찰스 도슨, "워터젯 엔진의 초기 역사", "산업 유산", 제30권, 제3호, 2004년 36페이지.
  • 데이비드 S.Yetman, "Without A Prop", DogEar Publishers, 2010