具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

本发明属于一种在气、液压力支持下能够利用自身结构特性喷射气泡与加速液流的船用舵。因为气泡构成的幕墙能够有效阻隔降低船舶与潜器在航行时发出的噪声，减小其被侦测到的概率；并且在舵的使用过程中，如果能够让舵表面流体的流速增加，达到舵截面环量的改变进而影响表面升力，从而调节舵效，此外，喷出的高速液流能够。传统的舵是与舵杆相连的实心翼型结构，而本发明提供的一种气幕降噪的船舶喷流舵的内部则包含了水道、风道、蜂窝器与各类阀门等结构，借助这些内置结构，该喷流舵可以将通过舵柱输送到的带压气、液由气栅和喷头射出，实现气幕降噪和喷流改变舵效的目的。

与喷流舵连接的舵柱中包含风道、水道与电缆三个通道，前二者用于提供喷射所需要的流体，而电缆用于提供舵体内部各装置所需要的电力。在舵体内部有着延伸较长的舵柱，在延伸部分上有着装有固定销钉的法兰盘，用于加强舵柱与舵体之间的连接；而且在舵柱的底部有着成对的风道和水道出口。与风道出口连接的是响应的电控气阀，该阀门控制着蜂窝器与舵面的气栅，并起到防止外界流体侵入内部结构的封闭作用。蜂窝器是一种带有致密孔洞的块体，能够将压入的气体整流，当外部的液体接触到蜂窝器时，被整流的空气会在外侧孔洞形成气泡并被压出，被压出的气泡会通过尺寸相对蜂窝孔洞较大的气栅，而后在气栅设置的方向上扩散以生成气幕。与水道出口相连的是电控安全阀和舵柱底部附近的节流阀，安全阀与气阀都是简易的电控阀门，而节流阀是一个利用电机提供转矩实现凸轮轴转动调节附属滑块位置的结构。滑块可以在一个切断水道的滑轨上往复移动，它可以通过调节其与水道的相对位置来改变此处水道的截面，从而控制流量。在凸轴相对滑块的另一侧有着可以提供回复力的弹簧，为滑块能够双向移动提供了支持。由节流阀向舵的两侧分别伸出水道，连接着受阀门控制的排状喷头。

此喷流舵能够有效改善船舶或潜器对外部的噪声特征及改善舵效，并且具备了相当的安全保障与自我清理能力，通过更改部分模块配件可以实现具体性能的调节，增强了舵在不同条件下的适应性。因此本发明有着很好的应用前景与实用意义。

一种气幕降噪的船舶喷流舵，包括水道1、风道2、电缆3和舵柱4；所述的舵柱4从喷流舵的舵体中部上端进入，并延伸至舵体内部；所述的延伸至舵体内部的舵柱4上设有法兰盘5，通过法兰盘5强化舵柱4与舵体的固定；所述的水道1从舵柱4顶面进入，并从舵柱4底面伸出后与节流阀9连接；所述的节流阀9两侧各有一排管道通向舵面附近的二级电控液阀10，二级电控液阀10连接着与舵面开口相通的排状喷头11；所述的舵柱4底面的水道1出口处设有电控液阀8；所述的风道2从舵柱4顶面进入，并从舵柱4后侧面两个方向伸出，每一侧风道2沿出口水平走向至喷流舵的舵尾，并与电控气阀13连接；所述的电控气阀13与垂向布置的蜂窝器14入口端连接，蜂窝器14的出口端连接着外表面与喷流舵的舵面7平齐的气栅15；所述的电缆3从舵柱4顶面进入，并与电控液阀8、节流阀9、二级电控液阀10、电控气阀13连接。

所述的节流阀9内部一侧设有电机27，另一侧上部为连接主水道21的开孔，主水道21侧壁开设有两个起分流作用的分水道24，分水道24的末端是叉向两侧的，用于分别连接不同走向的水道，两分水道24中间设有垂直于分水道的滑轨30；所述的电机27的输出端连接着被轴承18支撑的凸轴26，凸轴26靠近电机27一侧设有限制转动的夹具19；所述的滑轨30上设有滑块28，滑块28与凸轴26突起部分平齐用以保证运动的传递，滑块28通过弹簧31与滑轨30末端连接，便于滑块28横向运动后自行恢复位置。

所述的蜂窝器14靠近气栅15一层的外壳34表面均布有流线形孔洞35，用于调节气泡形状和输出气泡；所述的蜂窝器14内部设有主气道32、分气道33和蜂窝体36，主气道32通过电控气阀13与风道2连接，分气道33用于向蜂窝体36各处均匀分配气流，蜂窝体36内部有致密相连、规则排列的孔洞。

所述的排状喷头11出口的下沿和气栅15的外侧表面与喷流舵的舵面平齐，排状喷头11出口沿喷流舵的舵面方向的延长线通过气栅15的外侧面，以保证排状喷头11喷射的液流能够冲刷气栅15表面。

由舵柱中的风道进入舵体内部的气体会在舵柱侧面的两个风道出口分流走向舵尾两翼的电控气阀，该气阀的作用时控制气体能否进入其下部的蜂窝器形成气泡，并且在关闭气幕功能时锁死风道，防止外部流体由气栅经由蜂窝器倒灌至风道内部。打开该电控气阀之后，稳定压力的空气进入蜂窝器内部，经过其分管道、蜂窝体和流线形孔洞的整流以均匀输出气泡，气泡在经过气栅的光滑栅格时，会根据边界改变方向，从而实现向指定方向输出气幕的目的。喷射出的气泡的具体参数可以通过更换气栅、蜂窝器来调节，进而调节气幕降噪的具体效果。在关闭气阀的时候应提前降低输入的气压，防止损坏阀门。

从舵柱中的水道进入舵体的液流会在舵柱延伸的底部抵达第一个电控液阀(该阀门为安全阀，起到封闭并保护主水道的作用，作为舵体内喷流功能的总开关)。开启安全阀前，通过控制节流阀内部的电机和夹具，使凸轴旋转从而将滑块推至当前射流需要的位置，使节流阀内的分水道在此处的截面满足喷射流量的要求。而后打开安全阀，液流进入节流阀并沿分水道末端流向两侧的二级电控液阀，二级电控液阀的作用时控制液流在喷头出能否喷出和封闭舵体，并在开启时利用其截面和喷口截面的差异调节喷流流速。当二级电控液阀开启后，液流在各个细小的喷口并列高速喷出并沿舵面附近流向舵尾，进而冲刷气栅外表面，起到了防护清洁的作用。在液流喷出后，舵面上的流场发生改变，当舵体随着舵机的控制转动时，根据射流要求用电缆终端连接的控制台分别控制两侧的二级电控液阀的开闭，使单(双)侧舵面产生射流带来的额外升力，从而实现优化舵效的目的。

实施例1：

本发明的目的是提出一种新型的船用舵，利用气幕降噪原理和射流技术使其具备较传统舵型更好的效率和隐身能力。通过舵柱连接到外部输入的喷射用气、液和电缆，此喷流舵可以实现在舵尾附近向舵面两侧喷射气泡组成的幕墙；同时也可以在中部舵面的两侧分别喷射液流以调节舵表面的流速以优化舵效。上述功能具体由此喷流舵的内部构造和各个阀门协同工作实现，具体的操控时则是控制输入的气、液压力和各阀门对应的电路。

图1至图5中的附图标记：

[1]水道；[2]风道；[3]电缆；[4]舵柱；[5]法兰盘；[6]销钉；[7]舵面；[8]电控液阀(安全阀)；[9]节流阀；[10]二级电控液阀；[11]排状喷头；[12]螺钉；[13]电控气阀；[14]蜂窝器；[15]气栅；[16]舵截面；[17]固定支座；[18]轴承；[19]夹具；[20]节流阀控制电缆；[21]主水道；[22]轴；[23]密封圈；[24]分水道；[25]轴头；[26]凸轴；[27]电机；[28]滑块；[29]滑轮；[30]滑轨；[31]弹簧；[32]主气道；[33]分气道；[34]外壁；[35]流线形孔洞；[36]蜂窝体。

一种气幕降噪的船舶喷流舵，包括舵体、舵柱4、水道1、风道2、电缆3、电控气阀13、电控液阀8、节流阀9、排状喷头11、蜂窝器14、气栅15、固定销钉6、法兰盘5及附属螺钉12。水道、风道与电缆通过延伸的舵柱进入舵体内部，延伸至舵体内部的舵柱上有着强化固定的法兰盘，并且舵柱侧面有两个各向一侧的风道出口和一个电缆口，舵柱底面有一个受电控液阀控制的水道出口；对于实现气幕功能的相关结构，在风道出口的每一侧，都是风道沿出口水平走向至舵尾附近，在电控气阀处向下延伸连接着垂向布置的蜂窝器，蜂窝器的出口端连接着外表面与舵面平齐的气栅；对于喷射液流功能的相关结构，受安全阀门控制的舵柱底部的水道出口向下连接着调节流量的节流阀，节流阀两侧各有一排管道通向舵面附近的控制阀，而控制阀连接着与舵面开口相通的排状喷头。

由电缆为节流阀一侧的电机27提供能源，电机输出端连接着被轴承18支撑的凸轴26，凸轴靠近电机一侧有限制转动的夹具19；节流阀的另一侧的上部为连接主水道21的开孔，开孔向下的主水道侧壁有着两个起分流作用的分水道24，分水道的末端是叉向两侧的，用于分别连接不同走向的水道；两分水道中间有一垂直于分水道的滑轨29，滑轨上的滑块28与凸轴的突起部分平齐用以保证运动的传递，滑轨的两侧有固定住的弹簧31，支撑滑块的横向运动便于其能够自行恢复位置。

电控气阀、电控液阀两类阀门均采用内置的电磁铁作为封闭管道的手段。

排状喷头出口的下沿和气栅的外侧表面与喷流舵面平齐，喷头与气栅的相对位置必须满足喷头出口沿舵面方向的延长线通过气栅的外侧面，以保证喷射的液流能够冲刷气栅表面。

蜂窝器由外壳34、主气道32、分气道33、蜂窝体36和流线形孔洞35组成，主气道连接风道，分气道用于向蜂窝体各处均匀分配气流，蜂窝体内部有致密相连、规则排列的孔洞，流线形孔洞均布在蜂窝器靠近气栅一侧，用于调节气泡形状和输出气泡。

喷流舵的工作流程为：

在气幕功能启用时，气流由风道2压入，而后抵达侧面的风道出口，之后流向舵尾的电控气阀13,电控气阀13开启后，气流向下进入蜂窝器14的主气道32后被分气道33、蜂窝体36整流并从流线形孔洞35喷出气泡，气泡在气栅15的导向和分隔作用下射向指定方向。在射流功能启用时，液流由水道1压入，而后在电控液阀(安全阀)8被截止，通过电缆3终端连接的控制台，驱动电机27带动轴22转动并控制夹具19使凸轴26停在所需的位置，此时凸轴26会将滑轨上的滑块28推至指定位置以改变被切断的分水道24的截面，完成节流阀的调节之后，开启电控阀门8,液流将通过节流阀9和分支的水道直至到达二级电控液阀10,开启二级电控液阀10后，高压液流会从有很多小喷口的排状喷头11处喷出,在舵表面7附近形成流速较高的流场。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。