一种用于跨介质飞行器的空化装置

技术领域

本发明涉及跨介质飞行器领域，尤其涉及一种用于跨介质飞行器的空化装置。

背景技术

现阶段，常用的海洋战场武器主要有鱼雷与反舰导弹，鱼雷作为一种主要的水下攻防武器，具有打击威力大、隐蔽性好、命中率高、抗干扰能力强等优点；导弹具有航程长、速度快、机动性强等优势。然而，随着现代攻防技术的发展，常规的在单一介质中航行的飞行器(导弹/鱼雷)，已经越来越难以高效突破舰队反导网络。因此，跨介质飞行器的概念被提出。

跨介质飞行器相比单一介质飞行器而言，兼备空中飞行速度快、水下隐蔽效果好的特点，可有效增强武器的机动性、灵活性和规避能力，并具有快速发射和响应的能力，适合执行各种复杂任务，具有非常广阔的应用前景。

为了满足跨介质飞行器在水中对推力系统的需要，近年来出现了一种新型的动力系统—水冲压发动机。水冲压发动机在工作时经由进水道将水引入燃烧室中，在燃烧室中水会与发动机自身所携带的金属燃料发生反应，产生的高温高压气体会进入发动机的喷管从而产生推力。以水为氧化剂的优点在于不用发动机自身携带氧化剂，从而使得发动机能够携带更多的燃料，产生更高的比冲。

此外，当跨介质飞行器在水中超高速运行时壁面附近的海水会产生超空化现象，即航行体壁面附近的流体由水变为气体。由于气体的密度远小于水的密度，致使鱼雷的航行阻力大幅降低，进而在水中能够保持高速航行状态。超空化技术也是水下航行器提高航速、增大航程的重要技术手段。为保证鱼雷表面的超空泡能够稳定产生并包覆整个鱼雷弹身，往往会在鱼雷头部进行人工通气的方式以实现超空泡技术。

水冲压发动机一般经由鱼雷头部空化器捕获海水，经进水管路系统导流至燃烧室。空化所需的空化气也会被输运至鱼雷头部。因此，在鱼雷的头部，会涉及到至少两类流体的导调(导流和质量控制)问题：作为氧化剂用于燃烧的海水和作为空化气用于产生超空泡的气体。

现有应用于鱼雷的海水导调装置和空化气的导调装置在空间布置上是相互分离的，致使鱼雷弹体内空间利用率不高。由于常见的进水主管路常布置于鱼雷弹体的轴线位置，致使鱼雷其他装置的布置位置受限，如产生空化气体的装置只能置于弹体某侧，增加了沿弹体周向均匀排出空化气的负担。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于跨介质飞行器的空化装置。

为实现上述发明目的，本发明提供一种用于跨介质飞行器的空化装置，包括：圆锥空化器，与所述圆锥空化器同轴连接的导流碗结构，与所述导流碗结构相连接的气液导调装置，与所述气液导调装置相连接的气液传输组件；

所述圆锥空化器用于引入外界的水并依次通过所述导流碗结构、所述气液导调装置和所述气液传输组件送至固冲燃气发生器；以及，所述气液传输组件引出所述固冲燃气发生器中的燃气并依次通过所述气液导调装置、所述导流碗结构输出至外界产生空化气泡。

根据本发明的一个方面，所述圆锥空化器包括：锥帽部分、锥底部分和中间隔板；

所述锥帽部分大直径端与所述锥底部分固定连接；

所述中间隔板与所述锥底部分具有间隔的设置在所述锥帽部分内，且在所述中间隔板和所述锥底部分之间围成进水腔；

在所述中间隔板和所述锥底部分之间的所述锥帽部分上间隔的设置有多个用于连通所述进水腔的进水口；

所述锥底部分的中心位置设置有用于连通所述进水腔的出水口。

根据本发明的一个方面，所述导流碗结构包括：连接主体和多个碗状导流部分；

沿所述连接主体的轴向，多个所述碗状导流部分间隔的设置；

所述连接主体设置有进水流道和出气腔；

所述进水流道与所述连接主体同轴设置，且贯穿其相对的两端；

所述进水流道与所述出水口相对接；

所述出气腔与所述进水流道同轴的设置在所述进水流道的周围，且所述出气腔与所述进水流道相互隔离的设置；

在所述连接主体的径向外侧壁上设置有用于连通所述出气腔的出气孔，在所述连接主体的轴向后端设置有用于连通所述出气腔的进气孔；

沿远离所述圆锥空化器的方向相邻所述碗状导流部分的径向尺寸依次增大的设置，以及，所述碗状导流部分和所述出气孔依次交替的设置。

根据本发明的一个方面，所述气液导调装置包括：第一壳体，第二壳体，水流量调控器和空化气流量调控器；

所述第一壳体整体呈中空的锥形体，其小直径端具有第一开口，其大直径端设置有进气连接口和出水连接口；

所述第二壳体为轴对称中空结构，其与所述第一壳体同轴的设置在所述第一壳体内，其一端为与所述第一壳体底部固定连接的壳体固定端，另一端为壳体对接端；

所述第一壳体与所述第二壳体围成用于安装所述空化气流量调控器的第一安装腔，且所述进气连接口与所述第一安装腔相连通；

所述第二壳体的中空部构成安装所述水流量调控器的第二安装腔；

所述第二壳体的壳体对接端设置有用于进水的第二开口，其壳体固定端设置有第三开口，且所述第三开口与所述出水连接口相连通；

所述第二壳体的壳体对接端与所述第一壳体的小直径端之间构成连通所述第一安装腔的出气对接开口；

所述第二开口与所述进水流道相连接，所述出气对接开口与所述进气孔相连接。

根据本发明的一个方面，所述壳体对接端的端部与所述第一壳体的小直径端的端部相齐平，或者，所述壳体对接端的端部超出所述第一壳体的小直径端的端部。

根据本发明的一个方面，所述第二壳体包括：同轴设置的锥筒段和圆筒段；

所述锥筒段的大直径端与所述圆筒段相互固定连接，其小直径端构成所述第二壳体的壳体对接端；

所述第三开口设置在所述圆筒段远离所述锥筒段的侧壁上；

所述水流量调控器与所述圆筒段同轴的设置在所述圆筒段中。

根据本发明的一个方面，所述水流量调控器整体呈圆柱结构，且其中心位置设置有过水通道；

沿所述圆筒段的轴向，所述水流量调控器与所述圆筒段的相对两端分别具有间隔的设置；

所述空化气流量调控器整体呈环状结构，且沿其周向间隔的设置有多个过气通道；

所述空化气流量调控器与所述第二壳体同轴的套设在所述圆筒段的外侧面上，且所述空化气流量调控器的径向外侧面与所述第一壳体的内侧面相接触的设置。

根据本发明的一个方面，所述第一壳体中设置有分流结构；

所述分流结构包括：挡板和侧板；

所述挡板为环形板，其通过中空部套设在所述圆筒段的外侧面上，其径向外侧面与第一壳体的内侧壁相连接；

所述侧板位于所述挡板和所述第一壳体大直径端的底板之间，用于分割出连通所述第三开口与所述出水连接口的后置积液腔和连通所述第一安装腔和所述进气连接口的后置集气腔；

所述挡板与所述后置集气腔相对应的位置设置有开口；

沿所述第一壳体的轴向，所述侧板的相对两端分别与所述挡板和所述第一壳体大直径端的底板相连接；

沿第一壳体的径向，所述侧板的相对两端分别与圆筒段的外侧壁和所述第一壳体的内侧壁相连接；

沿所述第一壳体的周向，所述侧板等间隔的设置有多个。

根据本发明的一个方面，所述气液传输组件包括：导气管、导水管、换热器、引气管和输水管；

所述导气管一端与所述气液导调装置的进气连接口相连接，另一端与所述换热器相连接；

所述引气管一端与所述换热器相连接，另一端与所述固冲燃气发生器的第二中空容器相连接；其中，所述引气管与所述第二中空容器相连接的位置与所述第二中空容器的尾端相邻；

所述导水管一端与所述气液导调装置的出水连接口相连接，另一端与所述换热器相连接；

所述输水管一端所述换热器相连接，另一端与所述固冲燃气发生器的第二中空容器相连接；其中，所述输水管与所述第二中空容器相连接的一端设置有雾化喷嘴。

根据本发明的一个方面，所述换热器包括：中空的换热器壳体，设置在所述换热器壳体内的螺旋换热管；

所述换热器壳体整体呈环形中空结构，其轴向的两端分别设置有用于连接所述螺旋换热管的集气腔结构，以及，在所述换热器壳体轴向的两端分别设置有用于连通所述换热器壳体中空部的换热器进水口和换热器出水口，用于连通所述集气腔结构的换热器进气口和换热器出气口；

所述换热器进水口与所述导水管相连接，所述换热器出水口与所述输水管相连接；

所述换热器进气口与所述引气管相连接，所述换热器出气口与所述导气管相连接。

根据本发明的一种方案，本发明首先由圆锥空化器完成部分空化，其次通过引用燃气发生装置内的高温燃气作为空化气体，进行补气，最终实现飞行器的完整空化，从而有效保证了超空泡包裹整个航行体。

根据本发明的一种方案，本发明实现了在海水与高温燃气的换热，进一步实现了热量再生利用。

根据本发明的一种方案，本发明实现了利用燃烧尾气作为空化气的方式，有效避免了携带高压气源(流化气)的弊端，进一步提高了采用本发明的系统的有效载荷。

根据本发明的一种方案，本发明实现了导流碗外侧均匀导气，内部导水的多功能导流结构；同时，导流碗结构采用两层裙沿结构设计，提高流化气周向分布的均匀性，有效增加空化装置的有效性和稳定性。

附图说明

图1是示意性表示根据本发明的一种实施方式的空化装置的结构图；

图2是示意性表示根据本发明的一种实施方式的圆锥空化器的结构图；

图3是示意性表示根据本发明的一种实施方式的圆锥空化器与导流碗结构的连接结构图；

图4是示意性表示根据本发明的一种实施方式的导流碗结构的结构图；

图5是示意性表示根据本发明的一种实施方式的气液导调装置的结构图；

图6是示意性表示根据本发明的一种实施方式的气液导调装置的截面图；

图7是示意性表示图6中A-A方向的截面图；

图8是示意性表示图6中B-B方向的截面图；

图9是示意性表示图6中C-C方向的截面图；

图10是示意性表示图6中D-D方向的截面图；

图11是示意性表示根据本发明的一种实施方式的气液导调装置与气液传输组件的连接结构图；

图12是示意性表示根据本发明的一种实施方式的换热器的剖视图；

图13是示意性表示根据本发明的一种实施方式的换热器的径向剖视图；

图14是示意性表示根据本发明的一种实施方式的气液传输组件与固冲燃气发生器连接结构图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，空化装置是用于跨介质飞行器在水中航行时产生超空泡，以保证跨介质飞行器的航行速度和稳定性。本发明的一种用于跨介质飞行器的空化装置，包括：圆锥空化器11，与圆锥空化器11同轴连接的导流碗结构12，与导流碗结构12相连接的气液导调装置13，与气液导调装置13相连接的气液传输组件14。在本实施方式中，圆锥空化器11、导流碗结构12和气液导调装置13均为轴对称结构。

在本实施方式中，圆锥空化器11用于在水中航行中完成部分空化，同时还能够引入外界的水并依次通过导流碗结构12、气液导调装置13和气液传输组件14送至固冲燃气发生器；以及，气液传输组件14引出固冲燃气发生器中的燃气并依次通过气液导调装置13、导流碗结构12输出至外界产生空化气泡，进一步增大在水中航行时空化效果。具体地，为实现在水中航行过程中向导流碗结构12引气和向固冲燃气发生器输水。首先由圆锥空化器11完成部分空化，其次通过引用固冲燃气发生器内的高温燃气作为空化气体，进行补气，最终实现飞行器的完整空化，从而有效保证了超空泡包裹整个航行体。

在本实施方式中，气液导调装置13将燃气引至导流碗结构12内，并通过导流碗结构12内部的小孔流出，实现对超空泡气流量的增补。通过这种导流碗结构12可以生成稳定、光滑的透明空泡表面，是最常用的构型，可以在来流速度(10m/s)，甚至更低的来流速度下生成。

结合图1、图2和图3所示，根据本发明的一种实施方式，圆锥空化器11包括：锥帽部分111、锥底部分112和中间隔板113。在本实施方式中，锥帽部分111大直径端与锥底部分112固定连接；中间隔板113与锥底部分112具有间隔的设置在锥帽部分111内，用于在中间隔板113和锥帽部分111之间围成安装其他结构的安装空腔，以及在中间隔板113和锥底部分112之间围成进水腔；在中间隔板113和锥底部分112之间的锥帽部分111上间隔的设置有多个用于连通进水腔的进水口111a。在本实施方式中，锥底部分112的中心位置设置有用于连通进水腔的出水口112a。进而，飞行器在水中航行过程中，通过进水口111a将水引入进水腔并通过出水口112a送至后端的结构中。在本实施方式中，进水口111a等间隔的设置有8个。

结合图2、图3和图4所示，根据本发明的一种实施方式，导流碗结构12包括：连接主体121和多个碗状导流部分122。在本实施方式中，沿连接主体121的轴向，多个碗状导流部分122间隔的设置。在本实施方式中，连接主体121设置有进水流道121a和出气腔121b；进水流道121a与连接主体121同轴设置，且贯穿其相对的两端；其中，进水流道121a一端与圆锥空化器11的锥底部分112的出水口112a密封对接，其另一端则与气液导调装置13密封连接。

在本实施方式中，出气腔121b与进水流道121a同轴的设置在进水流道121a的周围，且出气腔121b与进水流道121a相互隔离的设置；其中，出气腔121b呈环形空腔，其与进水流道121a同轴的环绕设置在进水流道121a的周围。在本实施方式中，在连接主体121的径向外侧壁上设置有用于连通出气腔121b的出气孔121c，在连接主体121的轴向后端设置有用于连通出气腔121b的进气孔121d；在本实施方式中，连接主体121后端设置的进气孔121d用于与气液导调装置13密封对接。在本实施方式中，连接主体121后端设置的进气孔121d设置有多个，且呈环形阵列的分布，相应地，在气液导调装置13的接口需要与进气孔121d全部对接，保证连接的气密性。

在本实施方式中，沿远离圆锥空化器11的方向相邻碗状导流部分122的径向尺寸依次增大的设置。在本实施方式中，碗状导流部分122设置有两个，其中，处于前端的碗状导流部分122的径向最大尺寸要小于处于后端的碗状导流部分122的径向最大尺寸。在本实施方式中，处于前端的碗状导流部分122的前侧面与处于后端的碗状导流部分122的前侧面的设置形状是不同的，其中，处于前端的碗状导流部分122的前侧面呈直边锥面，处于后端的碗状导流部分122的前侧面呈弧边锥面。

在本实施方式中，沿远离圆锥空化器11的方向碗状导流部分122和出气孔121c依次交替的设置。在本实施方式中，沿连接主体121的周向出气孔121c等间隔的设置有多个。需要注意的是，连接主体121上出气孔121c的设置数量可根据实际需要进行设置，例如，周向设置的数量或者轴向排列的数量等。

结合图1、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示，根据本发明的一种实施方式，气液导调装置13的作用是对空化气的流量和水的流量根据航行工况进行实时调控，其具体包括：第一壳体131，第二壳体132，水流量调控器133和空化气流量调控器134。在本实施方式中，第一壳体131整体呈中空的锥形体，其小直径端具有第一开口131a，其大直径端设置有底板封闭，但在底板上间隔的设置有进气连接口131b和出水连接口131c。在本实施方式中，第二壳体132为轴对称中空结构，其与第一壳体131同轴的设置在第一壳体131内，其一端为与第一壳体131的底板固定连接的壳体固定端，另一端为壳体对接端。

在本实施方式中，第一壳体131与第二壳体132围成用于安装空化气流量调控器134的第一安装腔；第二壳体132的中空部构成安装水流量调控器133的第二安装腔。

在本实施方式中，第二壳体132的壳体对接端设置有第二开口132a，以用于实现与导流碗结构12的进水流道121a的对接，以方便外界水的输入。在本实施方式中，第二开口132a与进水流道121a可采用螺纹连接等的方式进行连接，只要能满足其连接要求即可。在本实施方式中，第二壳体132的壳体对接端的端部与第一壳体131的小直径端的端部相齐平，或者，第二壳体132的壳体对接端的端部超出第一壳体131的小直径端的端部。需要注意的是，当第二壳体132的壳体对接端超出第一壳体131的小直径端的端部时，为方便连接，此时的壳体对接端可伸入进水流道121a中连接。

通过上述设置，方便与外界结构的对接，还有利于保证第一安装腔和第二安装腔的隔离。

在本实施方式中，第二壳体132的壳体固定端设置有第三开口132b，用于连通第二安装腔和出水连接口131c。

在本实施方式中，第二壳体132的壳体对接端的外径要小于第一开口131a的直径，进而可以在第二壳体132的壳体对接端的外侧面与第一壳体131的小直径端的内侧面之间形成环形间隔，该环形间隔即可构成连通第一安装腔的出气对接开口。在本实施方式中，第一安装腔与进气连接口131b相连通，从而实现进气连接口131b至出气对接开口方向的气体流动。

在本实施方式中，第二壳体132包括：同轴设置的锥筒段1321和圆筒段1322，其中，第二壳体132的壳体对接端设置在锥筒段1321的小直径端，圆筒段1322远离锥筒段1321的一端构成第二壳体132的壳体固定端。在本实施方式中，锥筒段1321的大直径端的径向尺寸大于圆筒段1322的径向尺寸。在本实施方式中，第三开口132b设置在圆筒段1322远离所述锥筒段1321的侧壁上。

在本实施方式中，水流量调控器133与圆筒段1322同轴的设置在圆筒段1322的内侧，空化气流量调控器134与圆筒段1322同轴的设置在圆筒段1322的外侧。在本实施方式中，水流量调控器133整体呈圆柱结构，且其中心位置设置有过水通道。在本实施方式中，水流量调控器133用于调节进水流量，同时对水流增压，以确保水流能够从后方输出。具体地，可通过控制过水通道的截面开口大小以控制相应的水流量和水流压力，例如，可在过水通道设置可调整位置的至少一个叶片以实现对截面开口大小的调整，当然，还可采用其他结构实现其截面开口大小调整的作用，在此不再赘述。

在本实施方式中，沿圆筒段1322的轴向，水流量调控器133与圆筒段1322的相对两端分别具有间隔的设置。

通过上述设置，本发明中的第二壳体132通过前端设置锥筒段1321的方式，有效的增大了第二壳体132进水侧的容积，进而能够更为有利的储存输入的水，这样能够有效保障在水流量调控器133的进水侧有充足的水量向后侧输送，保证了本发明的工作稳定性。

此外，通过设置锥筒段1321的方式，还实现了锥筒段1321外侧面与第二壳体132的配合，使得在锥筒段1321和第二壳体132之间形成一个在轴向具有一定长度的环形输气通道，实现了第一安装腔向外输气通道在径向的逐渐缩小，有效保证了气流的稳定和方便了气体流量的准确控制。

结合图1、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示，根据本发明的一种实施方式，空化气流量调控器134整体呈环状结构，且沿其周向间隔的设置有多个过气通道。在本实施方式中，可通过控制过气通道的截面开口大小以控制相应的水流量和水流压力。例如，可在过气通道设置可调整位置的至少一个叶片以实现对截面开口大小的调整，当然，还可采用其他结构实现其截面开口大小调整的作用，在此不再赘述。在本实施方式中，空化气流量调控器134与第二壳体132同轴的套设在圆筒段1322的外侧面上，且空化气流量调控器134的径向外侧面与第一壳体131的内侧面相接触的设置。通过上述设置，空化气流量调控器134对第一安装腔实现了前后分割，进而从后侧输入的气流在经过空化气流量调控器134的过气通道时才可进入前侧，以实现气流的控制。在本实施方式中，空化气流量调控器134设置在第二壳体132圆筒段1322的位置，这样可以使得空化气流量调控器134距离第一壳体131的大直径端更近，空化气流量调控器134的前侧空腔更大，有利于气流的储存，进而能够有效保证本发明的气流输出稳定性。

结合图1、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示，根据本发明的一种实施方式，进气连接口131b和出水连接口131c分别设置有两个，且相互等间隔的设置，其中，沿第一壳体131的径向，两个进气连接口131b相对设置，两个出水连接口131c相对设置。

结合图1、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示，根据本发明的一种实施方式，第一壳体131中设置有分流结构1311；其中，分流结构1311包括：挡板1311a和侧板1311b。在本实施方式中，挡板1311a为环形板，其通过中空部套设在圆筒段1322的外侧面上，其径向外侧面与第一壳体131的内侧壁相连接。在本实施方式中，侧板1311b位于挡板1311a和第一壳体131大直径端的底板之间，用于分割出连通第三开口2b与出水连接口131c的后置积液腔a和连通第一安装腔和进气连接口131b的后置集气腔b。在本实施方式中，后置积液腔a与出水连接口131c一一对应设置，后置集气腔b与进气连接口131b一一对应设置。

在本实施方式中，挡板1311a与所述后置集气腔相对应的位置设置有开口。

结合图1、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示，根据本发明的一种实施方式，侧板1311b为长条状板体。其中，沿第一壳体131的轴向，侧板1311b的相对两端分别与挡板1311a和第一壳体131大直径端的底板相连接；在本实施方式中，沿第一壳体131的径向，侧板1311b的相对两端分别与圆筒段1322的外侧壁和第一壳体131的内侧壁相连接；其中，沿远离圆筒段1322的方向侧板1311b的厚度是逐渐增大的。在本实施方式中，沿第一壳体131的周向，侧板1311b等间隔的设置有多个；其中，侧板1311b等间隔的设置有四个，从而实现了对挡板1311a和底板之间空间的四等分，从而形成所需要的后置积液腔a和后置集气腔b。

需要注意的是，本方案中的进气连接口131b和出水连接口131c还可以设置为其他数量，例如，分别为3个、4个等。相应的，在分流结构1311上增加侧板1311b是数量相应的分割出对应的后置积液腔a和后置集气腔b即可。

为进一步说明本方案，对本方案的工作过程作进一步阐述。

海水导调过程：海水沿x轴正方向流动(即第一壳体131小直径端至大直径端的方向)，海水进入第二壳体132的锥筒段1321后，通过水流量调控器133实现海水的流量控制，然后被输送至水流量调控器133后侧的空间，通过开设的第三开口132b，海水经此处分别流入对称布置的后置积液腔a，最后通过与后置积液腔a相连接的出水连接口131c输出。

空化气导调过程：空化气沿x轴反方向流动，空化气经进气连接口131b进入后置集气腔b后，通过挡板1311a与后置集气腔b相对应设置的开口进入第一安装腔，然后通过空化气流量调控器134实现空化气的流量控制，最后由出气对接开口沿x轴反方向排出。

结合图1、图12和图14所示，根据本发明的一种实施方式，气液传输组件14包括：导气管141、导水管142、换热器143、引气管144和输水管145。在本实施方式中，导气管141一端与气液导调装置13的进气连接口131b相连接，另一端与换热器143相连接；引气管144一端与换热器143相连接，另一端与固冲燃气发生器连接；其中，引气管144与固冲燃气发生器相连接的位置位于尾端。在本实施方式中，导水管142一端与气液导调装置13的出水连接口131c相连接，另一端与换热器143相连接；输水管145一端换热器143相连接，另一端与固冲燃气发生器相连接；其中，输水管145与固冲燃气发生器相连接的一端设置有雾化喷嘴。

在本实施方式中，同一输水管145上间隔的设置有至少两处与固冲燃气发生器相连接的管路，且均具有相应的雾化喷嘴。通过上述设置，增加水在补燃室内的分布范围，进一步促进补燃室内的掺混燃烧。

结合图12和图13所示，根据本发明的一种实施方式，换热器143包括：中空的换热器壳体1431，设置在换热器壳体1431内的螺旋换热管1432；换热器壳体1431整体呈环形中空结构，其轴向的两端分别设置有用于连接螺旋换热管1432的集气腔结构。以及，在换热器壳体1431轴向的两端分别设置有用于连通换热器壳体1431中空部的换热器进水口143a和换热器出水口143b，用于连通集气腔结构的换热器进气口143c和换热器出气口143d。在本实施方式中，换热器进水口143a与导水管142相连接，换热器出水口143b与输水管145相连接；换热器进气口143c与引气管144相连接，换热器出气口143d与导气管141相连接。通过设置的换热器143将高温燃气的热量用于水的加热，实现高温燃气热量再生。

在本实施方式中，螺旋换热管1432设置有多个，其中，螺旋换热管1432在穿过换热器壳体1431内部过程中经过了90°的偏转，因此换热器进气口143c/换热器进水口143a和换热器出气口143d/换热器出水口143b也在经过换热器后旋转了90°。

在本实施方式中，集气腔结构采用圆弧状板体，其径向宽度与换热器壳体1431中空部分的径向宽度相一致，进而通过集气腔结构与换热器壳体1431内部的固定连接以构成圆弧状的集气腔。在本实施方式中，集气腔结构的长度为换热器壳体1431周向长度的六分之五。在本实施方式中，集气腔结构周向两端采用挡板将其封闭，以保证集气腔与换热器壳体1431的其余中空部分隔离。在本实施方式中，螺旋换热管1432的端部在集气腔结构上阵列的方式相连接，以实现多个螺旋换热管1432同时与集气腔的连通。

在本实施方式中，导气管141、导水管142、引气管144和输水管145分别设置有两根，且分别对称设置。

由于空化气体取自固冲燃气发生器的补燃室末端，热力计算表明，补燃室末端的燃气温度到达2500K，对空化气而言，其工作是不需要如此高的温度的，且如此高的温度经管路传输后，对整个航行体的安全性构成很大威胁。与此同时，从外接获得的海水温度约280K，试验表明，水的温度越低，越不利于水冲压发动机工作，如果能提高进入补燃室的水的温度，则有助于提升发动机工作性能。因此，本发明提出换热器，在海水进入补燃室前，先经过换热器，将高温燃气中的热量用于加热海水，从而实现热量再生利用。

上述内容仅为本发明的具体方案的例子，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。

以上所述仅为本发明的一个方案而已，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。