马伟明院士所介绍的,正是继机械式泵喷推进器之后新一代的潜艇推进器结构——无轴泵喷推进器。
泵喷推进器是当代潜艇,尤其是核潜艇上应用的新型组合式水动力推进器。与此前潜艇广泛使用的七叶大侧斜螺旋桨相比,泵喷推进器在推进效率高于后者的同时,其辐射噪声反而低于七叶大侧斜桨。
文献表明,低航速下,泵喷的低频线谱噪声比七叶大侧斜桨要小15dB以上,宽带谱总噪声级下降10dB以上,高航速下,降噪效果更为明显。且泵喷空化性能要优于七叶大侧斜螺旋桨,使得泵喷临界航速更高,十分适合水下高速航行的核潜艇使用。
目前,包括英国“机敏”级、“特拉法尔加”级、美国“海狼”级、“弗吉尼亚”级等多型西方核潜艇都已经采用了泵喷推进器。
但目前实际应用的潜艇泵喷推进器都属于机械式泵喷推进器,这一推进系统由于仍然依赖潜艇艇体内的驱动轴提供动力,并没有根本解决传统“螺旋桨-轴系-艇体”耦合振动有道的潜艇低谱噪声。为了进一步降低这一噪声,研制无轴泵喷推进器就成了相关的解决之道。
2004年,美国海军和国防预先研究计划局(DARPA)联合发起了Tango Bravo项目,该项目拟取得的技术突破中,第一条即是实现无轴推进。2011年,麻省理工学院机械工程系完成了潜艇吊舱推进的概念设计,而美国海军研究署则在着手研究无轴泵喷推进器实用化技术,并计划在美国下一代战略弹道导弹核潜艇上率先应用无轴泵喷推进器。