[發(fā)明專利]用于液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)帶火焰穩(wěn)定功能的點(diǎn)火裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610730752.2
• 申請(qǐng)日: 2016-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106246356B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁一超;封鋒;鄧寒玉;陳斌彬;孔上峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F02C7/266
• 分類號(hào): F02C7/266;F02K7/10
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心32203
• 代理人: 朱沉雁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)帶主燃燒室火焰穩(wěn)定功能的點(diǎn)火裝置。

背景技術(shù)

沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)是一種構(gòu)造簡(jiǎn)單的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)一般由進(jìn)氣道、點(diǎn)火裝置、燃燒室、火焰穩(wěn)定器和噴管等部件組成。由于沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)具有質(zhì)量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用作飛行器續(xù)航段的動(dòng)力裝置。點(diǎn)火裝置是為使液體燃料沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)可靠點(diǎn)火和穩(wěn)定燃燒而在其燃燒室中設(shè)置的必不可少的部件。

就目前較廣泛使用的火花塞點(diǎn)火器而言，其優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備簡(jiǎn)單，頻率較高；缺點(diǎn)是：點(diǎn)火能量低，僅適用于點(diǎn)燃?xì)鈶B(tài)燃料或經(jīng)霧化處理的液態(tài)燃料，油氣混合物溫度低，點(diǎn)火面積小，當(dāng)電極間有有污染物時(shí)易導(dǎo)致點(diǎn)火失敗，氣體流速過(guò)高時(shí)難以點(diǎn)火或極易熄滅。

李慶、潘余、譚建國(guó)等在《亞燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)中凹腔與V槽火焰穩(wěn)定器性能對(duì)比分析[J]》（ 航空動(dòng)力學(xué)報(bào), 2010, 25(01):35-40.）中公開(kāi)了一種用于液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)帶火焰穩(wěn)定功能的點(diǎn)火裝置，其工作原理是先使用火花塞引燃?xì)溲趸旌蠚怏w，再使用燃?xì)饣鹧纥c(diǎn)燃油氣混合燃料，其點(diǎn)火成功率得到了提高，但需要另增加一套氫氣供給裝置，大大增加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)帶主燃燒室火焰穩(wěn)定功能的點(diǎn)火裝置，保證高速氣流條件下沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)形成不易熄滅的先鋒火炬，此火炬用以引燃主燃燒室中的油氣混合物，同時(shí)確保主燃燒室內(nèi)的火焰順利傳播，使發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種用于液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)帶火焰穩(wěn)定功能的點(diǎn)火裝置，包括點(diǎn)火器、供油通道、供氣通道、前殼體、中殼體、連接環(huán)、后殼體、擴(kuò)張管、火焰穩(wěn)定器、主燃燒室火焰穩(wěn)定器和四個(gè)緊固塞，前殼體和中殼體固連，中殼體和后殼體通過(guò)連接環(huán)固連，點(diǎn)火器設(shè)置在中殼體和后殼體的連接處，四個(gè)緊固塞對(duì)稱分布在連接環(huán)內(nèi)壁，所述緊固塞一端卡在連接環(huán)和中殼體之間，另一端卡在點(diǎn)火器上，對(duì)點(diǎn)火器起到固定作用，供油通道通過(guò)中殼體外壁，伸入殼體內(nèi)，與點(diǎn)火器固連，供氣通道通過(guò)中殼體外壁，伸入殼體內(nèi)，與點(diǎn)火器固連，擴(kuò)張管與點(diǎn)火器后端固連，火焰穩(wěn)定器位于后殼體內(nèi)，且與后殼體后端面固連，主燃燒室火焰穩(wěn)定器和火焰穩(wěn)定器固連。

所述點(diǎn)火器包括電熱塞、緊固環(huán)、防風(fēng)帽和點(diǎn)火器主體，點(diǎn)火器主體包括第一圓柱和第二圓柱，第一圓柱中心設(shè)有二階通孔，第二圓柱設(shè)置在第一圓柱后端，第二圓柱后端面中心設(shè)有第一凹槽，點(diǎn)火器主體的第一圓柱側(cè)壁上開(kāi)有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔相互交叉且相通；防風(fēng)帽的開(kāi)口端設(shè)置在第二圓柱的第一凹槽內(nèi)，帽身側(cè)壁上平行設(shè)有至少兩個(gè)第三通孔，緊固環(huán)前端面內(nèi)壁設(shè)有一圈第二凹槽，第一圓柱外壁對(duì)稱設(shè)有四個(gè)半孔，用于放置緊固塞，起到點(diǎn)火器與中殼體的連接作用，第二圓柱外壁設(shè)置在所述第二凹槽內(nèi)，與第二凹槽固連，第二凹槽卡住防風(fēng)帽開(kāi)口端，起固定作用，防風(fēng)帽與氣流出口端同側(cè)，電熱塞沿點(diǎn)火器主體中心軸方向設(shè)置在點(diǎn)火器主體的二階通孔內(nèi)；所述擴(kuò)張管與緊固環(huán)后端固連，供油通道和供氣通道使用剛性管道自第一通孔兩端伸入，且位于電熱塞兩側(cè)，通過(guò)上述供油通道、供氣通道和緊固塞將點(diǎn)火器與中殼體固連。

所述電熱塞的發(fā)熱桿與二階通孔的內(nèi)壁間隙為0.2mm~0.4mm。

所述第一圓柱直徑小于第二圓柱直徑；所述第二圓柱外壁面長(zhǎng)度小于第二凹槽長(zhǎng)度。

所述擴(kuò)張管包括圓臺(tái)管和圓柱管，圓柱管設(shè)置在圓柱管前端，圓柱管與緊固環(huán)固連，圓臺(tái)管上自前向后設(shè)有兩個(gè)相互垂直且相通的第四通孔、兩個(gè)相互垂直且相通的第五通孔和兩個(gè)相互垂直且相通的第六通孔，第四通孔和第六通孔開(kāi)孔方向相同，第五通孔與第四通孔存在夾角。

所述后殼體包括殼體圓臺(tái)管、第一圓柱管和第二圓柱管，第一圓柱管和第二圓柱管分別設(shè)置在殼體圓臺(tái)管的兩端，第一圓柱與連接環(huán)固連，第二圓柱與火焰穩(wěn)定器固連。

所述前殼體包括兩組相互垂直的螺紋孔用于在彈體內(nèi)固定點(diǎn)火裝置，前殼體前端設(shè)有一個(gè)通孔，用于向點(diǎn)火器供應(yīng)燃料，放大火炬。

所述主燃燒室火焰穩(wěn)定器包括主燃燒室圓臺(tái)管、第三圓柱管和第四圓柱管，第三圓柱管和第四圓柱管分別設(shè)置在主燃燒室圓臺(tái)管的兩端；第三圓柱管與火焰穩(wěn)定器固連，第四圓柱管外徑小于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)主燃燒室內(nèi)徑1mm，主燃燒室圓臺(tái)管上設(shè)有水平方向分布的兩組通孔，每組通孔有八個(gè)通孔。

上述八個(gè)通孔之間的夾角為45度。