一种用于液体火箭的电火花点火器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于液体火箭的电火花点火器，涉及火箭发动机的点火启动技术领域。包括：第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极的两端均设有引线端和点火端；绝缘体，所述绝缘体包裹第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极在绝缘体内互相绝缘，且第一电极和第二电极的引线端和点火端向绝缘体外延伸；壳体，所述壳体套设在绝缘体的外壁上，壳体与绝缘体密封连接。本实用新型专利技术的一种用于液体火箭的电火花点火器，该电火花点火器的第一电极和第二电极被绝缘体包裹住，该电火花点火器的第一电极和第二电极与火箭之间均处于绝缘状态。杜绝了运载火箭在大气飞行中由于摩擦起电等原因产生静电，导致点火器放电，火箭发动机产生误点火。

An electric spark igniter for liquid rocket

【技术实现步骤摘要】
一种用于液体火箭的电火花点火器
本技术涉及火箭发动机的点火启动领域，具体是涉及一种用于液体火箭的电火花点火器。
技术介绍
目前国内的液体火箭均采用多组元的火箭发动机，其点火机制为火炬式点火，工艺复杂，成本高，且不能实现反复点火。火花塞是汽车工业中最为常用和普遍的点火器，其技术成熟、结构简单、成本低廉，是运载火箭发动机降低成本和提高易用性的有益参考。但是，要把汽车用火花塞移植到火箭发动机里面，需要面临以下问题：1)火箭发动机内部的高温环境，火箭发动机燃烧时，产生的温度大概为3200多摄氏度，这个温度已经远远超过几乎所有汽车发动机喷嘴和燃烧室材料的熔点。2)火箭发动机内部的高压环境，火箭发动机内部，10到200bar的压力，也远超10bar左右的内燃机缸压。高压环境下，火焰可能通过火花塞窜入仪器仓。3)火箭电磁环境复杂，运载火箭在大气飞行中由于摩擦起电、喷流起电、感应起电、破裂起电、捕获大气中带电粒子等原因，导致箭体产生静电，当静电积累达到一定量级并产生静电放电时，会干扰点火系统的正常工作。同时，火箭在飞行过程中，也会有被雷击的风险，火箭壳体会瞬间通过大电流。若采用汽车火花塞方案，则可能导致点火器放电，火箭发动机产生误点火。因此，研制一种低成本、高可靠性、适用于的液体火箭复杂电磁环境的电火花点火器，成为民用航天当务之急。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服火箭电磁环境复杂，运载火箭在大气飞行中由于摩擦起电、喷流起电、感应起电、破裂起电、捕获大气中带电粒子等原因，导致箭体产生静电，火箭容易产生误点火的不足，提供一种用于液体火箭的电火花点火器。本技术提供一种用于液体火箭的电火花点火器，包括：第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极均设有引线端和点火端；绝缘体，所述绝缘体包裹第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极在绝缘体内互相绝缘，且第一电极和第二电极的引线端和点火端向绝缘体外延伸；壳体，所述壳体套设在绝缘体的外壁上，壳体与绝缘体密封连接。优选方案：所述绝缘体为陶瓷绝缘材料，所述绝缘体整体呈圆柱体结构，所述第一电极和第二电极沿绝缘体的长度方向在绝缘体内相互平行且间隔设置，第一电极和第二电极与绝缘体固定连接。优选方案：所述壳体包括金属外壳和金属压套，所述金属外壳和金属压套为圆柱形管体结构，金属外壳和金属压套的轴线重合；所述金属外壳的尾端设有内螺纹，所述金属压套的前端设有外螺纹，金属外壳的尾端与金属压套的前端螺纹连接，所述绝缘体密封在金属外壳和金属压套内。优选方案：所述绝缘体的外壁上设有向外凸起的挡止部，所述挡止部与绝缘体为一体成型结构，所述金属外壳的内部设有上部大、下部小的阶梯孔，所述挡止部位于上部的阶梯孔内，所述金属压套的前端与金属外壳螺纹连接时把挡止部固定在阶梯孔内。优选方案：所述绝缘体的外壁分别与金属外壳和金属压套的内壁之间设有多个环形密封圈，多个环形密封圈沿绝缘体的轴线方向间隔设置。优选方案：所述金属压套内设有绝缘盖板，所述第一电极和第二电极的引线端从绝缘盖板内向外延伸，所述绝缘盖板与绝缘体之间设有密封垫，所述金属压套的尾端连接有金属压盖，所述金属压盖把绝缘盖板固定在金属压套内。优选方案：所述金属压套的尾端设有第一法兰，所述金属压盖上设有第二法兰盘，所述金属压套的第一法兰与金属压盖的第二法兰盘通过螺钉固定连接。优选方案：所述壳体为铱合金或铱镍合金材料。在上述技术方案的基础上，与现有技术相比，本技术的优点如下：1)本技术的一种用于液体火箭的电火花点火器，该电火花点火器的第一电极和第二电极被绝缘体包裹住，该电火花点火器的第一电极和第二电极与火箭之间均处于绝缘状态。杜绝了运载火箭在大气飞行中由于摩擦起电、喷流起电、感应起电、破裂起电、捕获大气中带电粒子等原因产生静电，导致点火器放电，火箭发动机产生误点火。2)本技术的一种用于液体火箭的电火花点火器，该电火花点火器的壳体采用了耐高温的铱合金或铱镍合金材料，该铱合金或铱镍合金材料具有高熔点，高化学稳定性和好的热强性等优良特性，适用于火箭发动机的高温环境，提高了电火花点火器的使用寿命。3)本技术的一种用于液体火箭的电火花点火器，该电火花点火器的绝缘体与壳体之间设有多个密封圈，密封圈用于提高绝缘体与壳体之间的密封性能，保证电火花点火器在火箭发动机的高压环境的条件下稳定工作，防止高压环境下，火焰可能通过电火花点火器窜入仪器仓内。附图说明图1是本技术实施例的结构示意图。附图标记：1-第一电极，2-第二电极，3-绝缘体，4-金属外壳，5-金属压套，6-挡止部，7-绝缘盖板，8-金属压盖，9-密封垫，10-环形密封圈。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术作进一步的详细描述。实施例1参见图1所示，本技术实施例提供一种用于液体火箭的电火花点火器，包括：第一电极1和第二电极2，所述第一电极1和第二电极2的两端均设有引线端和点火端；第一电极1和第二电极2的引线端和点火端位于同一侧。在使用时，第一电极1和第二电极2的引线端用于和火箭的点火系统电连接，点火系统为第一电极1和第二电极2提供高压电脉冲。第一电极1和第二电极2的引线端与点火系统连接时不需要区分正负电极，第一电极1和第二电极2的点火端位于火箭发动机内；火箭发动机需要启动时，第一电极1和第二电极2的点火端产生电弧，用于点燃火箭发动机内的燃料。绝缘体3，该绝缘体3包裹住第一电极1和第二电极2的主体部分，第一电极1和第二电极2的主体部分在绝缘体3内互相绝缘，第一电极1和第二电极2的引线端和点火端位于绝缘体3的外部，且向绝缘体3的外部适当延伸。壳体，该壳体套设在绝缘体3的外壁上，壳体与绝缘体3密封连接。壳体用于和火箭发动机连接，并且用于提高绝缘体3的结构强度。工作原理本技术的一种用于液体火箭的电火花点火器，该电火花点火器的第一电极1和第二电极2被绝缘体3包裹住，形成了电火花点火器的第一电极1和第二电极2相互之间以及第一电极1和第二电极2与外部的火箭之间均处于绝缘状态。运载火箭本体所产生的静电被绝缘体3所隔断，电火花点火器的第一电极1和第二电极2不受外部的电流影响。解决了运载火箭在大气飞行中由于摩擦起电、喷流起电、感应起电、破裂起电、捕获大气中带电粒子等原因产生的静电，导致电火花点火器产生放电，火箭发动机发生误点火的问题。实施例2参见图1所示，本技术实施例提供一种用于液体火箭的电火花点火器，本实施例与实施例1相比区别在于：绝缘体3优选为陶瓷绝缘材料，陶瓷绝缘材料一种瓷质的电绝缘材料，具有良好的绝缘性、耐高温性和机械强度。本绝缘体3整体呈圆柱体结构，第一电极1和第二电极2沿绝缘体3的长度方向在绝缘体3内相互平行且间隔设置，第一电极1和第二电极2与绝缘体3固定连接。壳体包括金属外壳4和金属压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于液体火箭的电火花点火器，其特征在于，包括：/n第一电极(1)和第二电极(2)，所述第一电极(1)和第二电极(2)均设有引线端和点火端；/n绝缘体(3)，所述绝缘体(3)包裹第一电极(1)和第二电极(2)，所述第一电极(1)和第二电极(2)在绝缘体(3)内互相绝缘，且第一电极(1)和第二电极(2)的引线端和点火端向绝缘体(3)外延伸；/n壳体，所述壳体套设在绝缘体(3)的外壁上，壳体与绝缘体(3)密封连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于液体火箭的电火花点火器，其特征在于，包括：
第一电极(1)和第二电极(2)，所述第一电极(1)和第二电极(2)均设有引线端和点火端；
绝缘体(3)，所述绝缘体(3)包裹第一电极(1)和第二电极(2)，所述第一电极(1)和第二电极(2)在绝缘体(3)内互相绝缘，且第一电极(1)和第二电极(2)的引线端和点火端向绝缘体(3)外延伸；
壳体，所述壳体套设在绝缘体(3)的外壁上，壳体与绝缘体(3)密封连接。


2.如权利要求1所述的一种用于液体火箭的电火花点火器，其特征在于：
所述绝缘体(3)为陶瓷绝缘材料，所述绝缘体(3)整体呈圆柱体结构，所述第一电极(1)和第二电极(2)沿绝缘体(3)的长度方向在绝缘体(3)内相互平行且间隔设置，第一电极(1)和第二电极(2)与绝缘体(3)固定连接。


3.如权利要求1所述的一种用于液体火箭的电火花点火器，其特征在于：
所述壳体包括金属外壳(4)和金属压套(5)，所述金属外壳(4)和金属压套(5)为圆柱形管体结构，金属外壳(4)和金属压套(5)的轴线重合；
所述金属外壳(4)的尾端设有内螺纹，所述金属压套(5)的前端设有外螺纹，金属外壳(4)的尾端与金属压套(5)的前端螺纹连接，所述绝缘体(3)密封在金属外壳(4)和金属压套(5)内。


4.如权利要求3所述的一种用于液体火箭的电火花点火器，其特征在于：

【专利技术属性】
技术研发人员：田伟枫，张建宏，康永来，安海军，朱正辉，李晓昕，罗毅，
申请(专利权)人：北京天兵科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11