无轴轮缘推进器是不是潜艇无轴泵喷推进器？|舰船技术

轮缘驱动推进器（Rim-Driven Thruster，RDT ），是一种基于集成电机推进器（Integrated Motor Propulsion，IMP）技术发展而来的新型推进器。它将电机的定子直接固定在环形导管中，转子由水润滑轴承系统支撑在定子内，桨叶则直接固定在转子上。当电机工作时，转子直接带动螺旋桨工作，实现了电机和螺旋桨的一体化，因此可以省去传统推进器装置的轴系。

轮缘驱动推进器结构示意

最近笔者连续在多篇文章中科普了轮缘驱动推进器，并且讲到轮缘驱动推进器的原理其实早在上世纪四十年代德国的一项专利就有提到。而在进入新世纪后，随着高性能永磁材料的开发，以及大容量高功率密度永磁无刷电机技术的日趋成熟，轮缘驱动推进器逐渐从实验室走向工程应用。发展至今，轮缘驱动推进器已装备在了至少数百艘的各型船舶，以及潜艇的辅助推进器上。可以说，轮缘驱动推进器在国外已是一款非常成熟的推进器。

荷兰的Vander Velden Marine System公司研制出的7叶无轴轮缘驱动推进器

在看了笔者的科普后，有网友问轮缘驱动推进器是不是潜艇的无轴泵喷推进器呢？要说轮缘驱动推进器是不是潜艇的无轴泵喷推进器，笔者觉得先要捋一下轮缘驱动推进器和潜艇有没有关系。早在上世纪九十年代，美国通用动力电船公司设计了一组梢部驱动吊舱推进器，之后又在2002年和宾夕法尼亚州立大学合作开启了轮缘驱动推进器的研发、测试工作。而在经历了这次测试后，美国在2005年确定了无轴轮缘推进器将作为下一代核潜艇的关键技术。

美国潜艇采用无轴推进器的概念图

这样看来，轮缘驱动推进器和潜艇还是有着很大的关系，那么它到底是不是潜艇的无泵喷推进器呢？事实上，潜艇无泵喷推进器的结构原理在海军工程大学的相关论文中是有描述的。笔者总结一下，大概是这样的:

常规泵喷是靠原动机经过轴系驱动，其自身的结构主要由剖面为机翼形的环状导管、转子和定子三部分构成。转子将水流由艇体侧吸入向艇尾方向排出，定子用于整流提高推进效率。而无轴泵喷则是在有轴泵喷的基础上取消驱动轴，改由电流带动电机，其电机定子镶嵌在导管内，转子和旋转做功的叶片固定在一起，电机定子与转子之间存在气隙，电机定子线圈通电产生的交变磁场驱动永磁体而带动转子转动。

实验室的有轴泵喷推进器

从海军工程大学的相关文献的描述看：“电机定子镶嵌在导管内，转子和旋转做功的叶片固定在一起，电机定子与转子之间存在气隙，电机定子线圈通电产生的交变磁场驱动永磁体而带动转子转动。”这不正是无轴轮缘驱动推进器（RDT）的结构？这样我们似乎得到了答案：潜艇的无轴泵喷推进器，是基于轮缘驱动技术的推进器。如果通俗一点讲，它就是在我们常见的无轴轮缘驱动推进器的基础上，改变原有导管，使其变成水动力性能更好的机翼形的环状导管，再在这个导管里加入定子，这样就构成了无轴泵喷推进器。

国外的无轴轮缘推进器，进口加装了导轮，是不是有那味了？