ปั๊มเจ็ทไฮโดรเจ็ทหรือเจ็ทน้ำคือ ระบบ ทางทะเลที่สร้างเจ็ทน้ำเพื่อใช้ในการขับเคลื่อน การจัดเรียงทางกลอาจเป็นใบพัดแบบมีท่อ ( ปั๊มแบบไหลตามแนวแกน ) ปั๊มแรงเหวี่ยงหรือปั๊มแบบผสมซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างการออกแบบแรงเหวี่ยงและการไหลตามแนวแกน การออกแบบยังรวมถึงช่องรับน้ำเพื่อป้อนน้ำให้กับปั๊มและหัวฉีดเพื่อกำหนดทิศทางการไหลของน้ำออกจากปั๊ม^{[ 1 ]}

เครื่องยนต์แบบปั๊มเจ็ททำงานโดยมีช่องรับน้ำ (โดยปกติจะอยู่ด้านล่างของตัวเรือ ) ที่ให้น้ำไหลผ่านใต้ท้องเรือเข้าสู่เครื่องยนต์ น้ำจะเข้าสู่ปั๊มผ่านทางช่องรับน้ำนี้ ปั๊มอาจเป็น แบบ แรงเหวี่ยงสำหรับความเร็วสูง หรือปั๊มแบบไหลตามแนวแกนสำหรับความเร็วต่ำถึงปานกลาง แรงดันน้ำภายในช่องรับน้ำจะเพิ่มขึ้นโดยปั๊มและถูกดันกลับไปด้านหลังผ่านหัวฉีด ด้วยการใช้ใบพัดกลับทิศทาง แรงขับย้อนกลับก็สามารถทำได้เช่นกันสำหรับการถอยหลังอย่างรวดเร็วและไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนเกียร์หรือปรับแรงขับของเครื่องยนต์ ใบพัดกลับทิศทางยังสามารถใช้เพื่อช่วยชะลอความเร็วของเรือเมื่อเบรกได้อีกด้วย คุณสมบัตินี้เป็นเหตุผลหลักที่ทำให้เครื่องยนต์แบบปั๊มเจ็ทมีความคล่องตัวสูง

หัวฉีดทำหน้าที่ควบคุมทิศทางการไหลของน้ำในระบบสูบฉีดด้วย แผ่นโลหะคล้ายหางเสือสามารถติดตั้งเข้ากับหัวฉีดเพื่อเปลี่ยนทิศทางการไหลของน้ำไปทางซ้ายและขวา ในแง่หนึ่ง หลักการนี้คล้ายกับหลักการของการควบคุมทิศทางด้วยแรงขับ อากาศ ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้กันมานานในยานปล่อย (จรวดและขีปนาวุธ) และต่อมาในเครื่องบินรบที่ใช้เครื่องยนต์ไอพ่น สิ่งนี้ทำให้เรือที่ขับเคลื่อนด้วยระบบสูบฉีดมีความคล่องตัวสูงในทะเล ข้อดีอีกประการหนึ่งคือ เมื่อถอยหลังโดยใช้ถังกลับทิศทาง การควบคุมทิศทางจะไม่กลับด้าน ซึ่งแตกต่างจากเรือที่ใช้ใบพัด

แรงดันของเจ็ทน้ำแบบไหลตามแนวแกนจะเพิ่มขึ้นโดยการกระจายการไหลเมื่อผ่านใบพัดและใบพัดของสเตเตอร์ จากนั้นหัวฉีดปั๊มจะแปลงพลังงานแรงดันนี้เป็นความเร็ว จึงทำให้เกิดแรงผลัก^{[ 1 ]}

ระบบขับเคลื่อนด้วยน้ำแบบไหลตามแนวแกนสร้างปริมาณน้ำสูงที่ความเร็วต่ำ ทำให้เหมาะสำหรับเรือขนาดใหญ่ที่มีความเร็วต่ำถึงปานกลาง ยกเว้นเรือเจ็ตสกีซึ่งปริมาณน้ำสูงจะสร้างแรงขับและอัตราเร่งมหาศาล รวมถึงความเร็วสูงสุดที่สูงด้วย แต่เรือเหล่านี้ก็มีอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักสูงกว่าเรือเดินทะเลส่วนใหญ่ ระบบขับเคลื่อนด้วยน้ำแบบไหลตามแนวแกนเป็นปั๊มประเภทที่พบได้บ่อยที่สุด

ระบบฉีดน้ำแรงดันสูงแบบแรงเหวี่ยงใช้หลักการไหลในแนวรัศมีเพื่อสร้างแรงดันน้ำ

ตัวอย่างของการออกแบบแรงเหวี่ยง ได้แก่ ปั๊มเจ็ท Schottel และเครื่องยนต์ท้ายเรือ แบบติดท้าย ^{[ 2 ]}

การออกแบบระบบขับเคลื่อนด้วยน้ำแบบผสมผสาน (Mixed-flow waterjet) ผสานรวมคุณสมบัติของทั้งปั๊มแบบไหลตามแนวแกน (axial flow) และปั๊มแบบแรงเหวี่ยง (centrifugal flow) เข้าด้วยกัน แรงดันเกิดขึ้นจากทั้งการแพร่กระจายและการไหลออกในแนวรัศมี การออกแบบแบบผสมผสานนี้ผลิตปริมาณน้ำน้อยลงแต่มีความเร็วสูง ทำให้เหมาะสำหรับเรือขนาดเล็กถึงขนาดกลางและความเร็วสูง การใช้งานทั่วไป ได้แก่ เรือสำราญความเร็วสูงและระบบขับเคลื่อนด้วยน้ำสำหรับแข่งเรือในแม่น้ำตื้น (ดูRiver Marathon )

ระบบขับเคลื่อนแบบปั๊มเจ็ทมีข้อดีบางประการเหนือกว่าใบพัดเปล่าสำหรับการใช้งานบางประเภท ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับความต้องการใช้งานที่ความเร็วสูงหรือในระดับความลึกตื้น ข้อดีเหล่านั้นได้แก่:

• ความเร็วที่สูงขึ้นก่อนการเกิดโพรงอากาศเนื่องจากแรงดันไดนามิก ภายในที่เพิ่มสูงขึ้น
• ความหนาแน่นของกำลังสูง (เมื่อเทียบกับปริมาตร) ทั้งในส่วนของใบพัดและเครื่องยนต์ต้นกำลัง (เนื่องจากสามารถใช้หน่วยที่มีขนาดเล็กกว่าและมีความเร็วสูงกว่าได้)
• การปกป้องชิ้นส่วนที่หมุนได้ ทำให้การใช้งานปลอดภัยยิ่งขึ้นเมื่ออยู่ใกล้กับนักว่ายน้ำและสิ่งมีชีวิตในน้ำ
• ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานในน้ำตื้น เนื่องจากจำเป็นต้องจุ่มเฉพาะส่วนทางเข้าลงใต้น้ำเท่านั้น
• เพิ่มความคล่องตัวด้วยการเพิ่มหัวฉีดที่สามารถปรับทิศทางได้เพื่อสร้างแรงขับแบบเวกเตอร์
• การลดเสียงรบกวน ส่งผลให้ สัญญาณ โซนาร์ ต่ำ ระบบประเภทนี้ยังเป็นที่รู้จักในชื่อ "การกำหนดค่าใบพัดแบบมีปลอกหุ้ม" ^{[ 3 ]}เนื่องจากปั๊มสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นปลอกหุ้มที่สอดคล้องกับชุดใบพัดสเตเตอร์ที่เพิ่มเข้าไปในใบพัด ซึ่งเป็นขั้นตอนที่เหนือกว่าใบพัดแบบมีท่อในมุมมองนี้ สเตเตอร์ทำหน้าที่ "รีไซเคิล" พลังงานการหมุนของการไหลออกเป็นแรงขับ^{[ 4 ] [ 5 ]}การใช้งานรวมถึง:
  • เรือรบที่ออกแบบมาเพื่อการพรางตัวต่ำเช่น เรือชั้นวิสบีของสวีเดน และเรือคอร์เว็ตชั้น ASW-SWCของอินเดีย
  • ตัวอย่างเช่นเรือดำน้ำชั้นTrafalgarและAstuteของกองทัพเรืออังกฤษเรือ ดำน้ำ ชั้นSeawolfและVirginiaของกองทัพเรือสหรัฐฯ เรือดำน้ำ ชั้นTriomphantและBarracudaของกองทัพเรือฝรั่งเศสเรือดำ น้ำ ชั้นBorei ของ กองทัพเรือรัสเซียและเรือดำน้ำชั้น Project 77ที่กำลังจะสร้างเสร็จ ของ กองทัพเรืออินเดีย
  • ตอร์ปิโดสมัยใหม่เช่นNSTL Shakti THWT , Spearfish , Mk 48และMk 50
    • Mk 48 ได้รับการอธิบายว่าใช้ใบพัดเรือแบบหมุนสวนทางกัน [ ^{3 ] อย่างไรก็ตาม}มันมีปลอกหุ้มที่แนบสนิทและสอดคล้องกับรูปร่าง ภาพที่สร้างด้วยคอมพิวเตอร์ซึ่งเผยแพร่โดยกองทัพเรือสหรัฐฯ ในปี 2554 ดูเหมือนจะบ่งชี้ว่ามีใบพัดหมุนเพียงชุดเดียว^{[ 6 ]}

หลักการเจ็ทน้ำในอุตสาหกรรมการขนส่งทางเรือสามารถสืบย้อนไปได้ถึงปี พ.ศ. 2504 ^{[ 7 ]}เมื่อ Togood และ Hayes ได้จัดทำคำอธิบายเกี่ยวกับเรือที่มีช่องทางน้ำตรงกลางซึ่งติดตั้งปั๊มลูกสูบหรือปั๊มแรงเหวี่ยงเพื่อจ่ายพลังงานขับเคลื่อน^{[ 8 ] [ 9 ]}

เมื่อวันที่ 3 ธันวาคม พ.ศ. 2330 เจมส์ รัมซีย์ นักประดิษฐ์ ได้สาธิตเรือที่ขับเคลื่อนด้วยเจ็ทน้ำ โดยใช้ปั๊มพลังไอน้ำเพื่อขับน้ำออกมาจากท้ายเรือ^{[ 10 ]}เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นที่แม่น้ำโปโตแมค ณ เมืองเชพเพิร์ดสทาวน์ รัฐเวอร์จิเนีย (ปัจจุบันคือรัฐเวสต์เวอร์จิเนีย) ต่อหน้าฝูงชนจำนวนมาก รวมถึงนายพลโฮราทิโอ เกตส์ เรือยาว 50 ฟุตแล่นขึ้นไปตามแม่น้ำประมาณครึ่งไมล์ก่อนจะกลับมาเทียบท่า มีรายงานว่าเรือมีความเร็วถึง 4 ไมล์ต่อชั่วโมงเมื่อแล่นทวนกระแสน้ำ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}

เมื่อวันที่ 21 ธันวาคม พ.ศ. 2376 วิศวกรชาวไอริชจอห์น โฮเวิร์ด คีแอนได้รับสิทธิบัตรในสหราชอาณาจักรสำหรับการขับเคลื่อนเรือโดยใช้เจ็ทน้ำที่พ่นออกมาจากท้ายเรือ^{[ 14 ]}

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2475 วิศวกรชาวอิตาลีSecondo Campiniได้สาธิตเรือที่ขับเคลื่อนด้วยปั๊มเจ็ทในเมืองเวนิสประเทศอิตาลีเรือลำนี้ทำความเร็วสูงสุดได้ 28 นอต (32 ไมล์ต่อชั่วโมง; 52 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ซึ่งเป็นความเร็วที่เทียบได้กับเรือที่มีเครื่องยนต์ธรรมดาที่มีกำลังใกล้เคียงกัน กองทัพเรืออิตาลีซึ่งเป็นผู้ให้ทุนสนับสนุนการพัฒนาเรือลำนี้ ไม่ได้สั่งซื้อ แต่ได้คัดค้านการขายแบบเรือนี้ออกนอกประเทศอิตาลี^{[ 15 ] [ 16 ]}เรือเจ็ทสมัยใหม่ลำแรกได้รับการพัฒนาโดยวิศวกรชาวนิวซีแลนด์Sir William Hamiltonในช่วงกลางทศวรรษ พ.ศ. 2493 ^{[ 17 ]}

เดิมทีเครื่องยนต์แบบปั๊มเจ็ทจำกัดอยู่เฉพาะเรือสำราญความเร็วสูง (เช่นเจ็ตสกีและเจ็ตโบ๊ท ) และเรือขนาดเล็กอื่นๆ แต่ตั้งแต่ปี 2000 ความต้องการเรือความเร็วสูงเพิ่มมากขึ้น ทำให้เครื่องยนต์แบบปั๊มเจ็ทได้รับความนิยมมากขึ้นในเรือขนาดใหญ่เรือรบและเรือเฟอร์รี่ในเรือขนาดใหญ่เหล่านี้ สามารถใช้เครื่องยนต์ดีเซลหรือกังหันก๊าซ เป็นแหล่งพลังงาน ได้ ด้วยการกำหนดค่านี้ สามารถทำความเร็วได้ถึง 40 นอต (45 ไมล์ต่อชั่วโมง; 75 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) แม้จะมีตัวเรือแบบระวางน้ำก็ตาม^{[ 18 ]}

เรือที่ขับเคลื่อนด้วยระบบปั๊มเจ็ทมีความคล่องตัวสูง ตัวอย่างเรือที่ใช้ระบบปั๊มเจ็ท ได้แก่เรือลาดตระเวนชั้นคาร์นิโคบาร์เรือมิสไซล์ชั้นฮามินา เรือฟ ริเกตชั้นวาเลอ ร์ เรือ เฟอร์รี่ความเร็วสูง ชั้นสเตนา เรือดำน้ำชั้น สวิฟต์เชอร์ ทราฟัลการ์และแอสทูทของกองทัพเรืออังกฤษ รวมถึงเรือดำน้ำชั้น ซีวูล์ฟ และเวอร์จิเนีย ของสหรัฐอเมริกา และเรือดำน้ำ ชั้นโบเรอิของรัสเซีย นอกจากนี้ เรือรบชายฝั่งของสหรัฐอเมริกาก็ใช้ระบบนี้เช่นกัน

• ระบบขับเคลื่อนภายใน
• พาหนะทางน้ำส่วนบุคคล
• จักรยานเปียก
• หางเสือครัว
• จรวดน้ำ
• เรือโซ่ - กังหันน้ำ

• Harvie, James (1 กรกฎาคม 2509). "การสร้างหน่วยขับเคลื่อนแบบปั๊มเจ็ทไหลตามแนวแกน". Marine Technology and SNAME News . 3 (03): 345– 352. doi : 10.5957/mt1.1966.3.3.345 .– อธิบายถึงระบบสูบฉีดน้ำแรงดันสูงที่ใช้ในเรือ USS Glover