[發(fā)明專利]一種微小型智能可調(diào)點(diǎn)火系統(tǒng)及調(diào)節(jié)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110053881.3
• 申請(qǐng)日: 2021-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN112761819B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付蒙;王玉清;陳靜敏;蔣妮;李立翰;殷建鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京動(dòng)力機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): F02K7/10
• 分類號(hào): F02K7/10;F02C7/266
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 楊瀟;廖輝

本發(fā)明公開了一種微小型智能可調(diào)點(diǎn)火系統(tǒng)及調(diào)節(jié)方法，包括等離子體點(diǎn)火器、駐油箱、截止閥、助推器及控制器；駐油箱入口與主沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)油路連接，駐油箱出口與等離子體點(diǎn)火器連接；截止閥設(shè)置在駐油箱入口，當(dāng)駐油箱內(nèi)油壓大于主沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)油路油壓時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)；所述助推器位于駐油箱內(nèi)，用于調(diào)節(jié)駐油箱內(nèi)油壓大小；控制器分別與助推器、等離子體點(diǎn)火器連接，控制器根據(jù)等離子體點(diǎn)火器需要的燃油流量控制助推器，并調(diào)節(jié)等離子體點(diǎn)火器的放電頻率和電流，完成多次點(diǎn)火。本發(fā)明調(diào)節(jié)精度高，能夠拓寬沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的貧富油工作邊界，實(shí)現(xiàn)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)多次點(diǎn)火及可持續(xù)燃燒，并滿足發(fā)動(dòng)機(jī)寬域點(diǎn)火要求。

技術(shù)領(lǐng)域

發(fā)明涉及吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微小型智能可調(diào)點(diǎn)火系統(tǒng)及調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)

隨著飛行器向著大空域大速域超遠(yuǎn)程方向的發(fā)展，對(duì)飛行速度更快、工作范圍更寬的空天往返飛行器、超聲速飛機(jī)、彈用吸氣式?jīng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的強(qiáng)烈要求已日益凸顯。但是在沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)大機(jī)動(dòng)飛行、貧油、受到瞬時(shí)或持續(xù)的復(fù)雜擾動(dòng)或者攻角與側(cè)滑角不在工作范圍內(nèi)時(shí)，容易發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)熄火故障。因此需要沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)在大空域范圍內(nèi)具有快速響應(yīng)、可靠穩(wěn)定工作以及多次點(diǎn)火的能力。吸氣式?jīng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)的點(diǎn)火條件差，如何保證點(diǎn)火方案在寬范圍來(lái)流條件下具有可靠的點(diǎn)火性能，也是沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中面臨的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

目前國(guó)內(nèi)外吸氣式?jīng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置通常采用煙火點(diǎn)火器或者火花塞點(diǎn)火器。其中典型煙火點(diǎn)火器有點(diǎn)火性能好、點(diǎn)火延遲時(shí)間短的特點(diǎn)，但是煙火點(diǎn)火器工作時(shí)長(zhǎng)一般只有0.7s-2.7s且不能實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的多次點(diǎn)火。典型火花塞點(diǎn)火器可實(shí)現(xiàn)多次點(diǎn)火，但點(diǎn)火所耗費(fèi)能量大且無(wú)法滿足發(fā)動(dòng)機(jī)寬域點(diǎn)火要求。

現(xiàn)有技術(shù)存在難以解決吸氣式?jīng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)可靠的點(diǎn)火性能、多次點(diǎn)火的問(wèn)題，不適應(yīng)寬域飛行條件。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種微小型智能可調(diào)點(diǎn)火系統(tǒng)及調(diào)節(jié)方法，調(diào)節(jié)精度高，能夠拓寬沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的貧富油工作邊界，實(shí)現(xiàn)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)多次點(diǎn)火及可持續(xù)燃燒，并滿足發(fā)動(dòng)機(jī)寬域點(diǎn)火要求。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種微小型智能可調(diào)點(diǎn)火系統(tǒng)，包括等離子體點(diǎn)火器、駐油箱、截止閥、助推器及控制器；

所述駐油箱入口與主沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)油路連接，駐油箱出口與等離子體點(diǎn)火器連接；所述截止閥設(shè)置在駐油箱入口，當(dāng)駐油箱內(nèi)油壓大于主沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)油路油壓時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)；所述助推器位于駐油箱內(nèi)，用于調(diào)節(jié)駐油箱內(nèi)油壓大小；所述控制器分別與助推器、等離子體點(diǎn)火器連接，控制器根據(jù)等離子體點(diǎn)火器需要的燃油流量控制助推器，并調(diào)節(jié)等離子體點(diǎn)火器的放電頻率和電流，完成多次點(diǎn)火。

進(jìn)一步地，所述燃油流量根據(jù)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的貧油、富油工作邊界、沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)入口的空氣流量、沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)油路的燃油流量解算得到；

所述沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)油路的燃油流量根據(jù)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的余氣系數(shù)和沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)入口的空氣流量解算得到；

所述余氣系數(shù)根據(jù)飛行器的飛行高度、飛行馬赫數(shù)、攻角和來(lái)流總溫計(jì)算得到；

所述空氣流量根據(jù)飛行高度、飛行馬赫數(shù)、攻角、側(cè)滑角、來(lái)流總壓和來(lái)流總溫計(jì)算得到。

進(jìn)一步地，所述等離子體點(diǎn)火器包括高壓電極、絕緣介質(zhì)、低壓電極及環(huán)形殼體；

所述低壓電極通過(guò)絕緣介質(zhì)固定在高壓電極外圓周，高壓電極與低壓電極之間形成放電空間；所述高壓電極內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，一端為油氣入口，另一端為射流出口；環(huán)形殼體一端固定在低壓電極外圓周一端，另一端作為火焰噴口，環(huán)形殼體與低壓電極之間形成旋流空間；所述低壓電極上設(shè)有進(jìn)氣孔；所述環(huán)形殼體上設(shè)有切向進(jìn)氣口；