一种适用于超燃冲压发动机的支板内嵌式等离子点火器制造技术

本发明专利技术公开一种适用于超燃冲压发动机的支板内嵌式等离子点火器，涉及超燃冲压发动机技术领域，包括支板主体，支板主体上设置有燃油主流道、氧气主流道和内嵌通道；燃油主流道的侧壁上设置有多个燃油喷孔；氧气主流道与内嵌通道相连通，内嵌通道内设置有阳极芯；内嵌通道朝向燃烧室的一端设置有可拆卸式头部，可拆卸式头部上设置有多个连通孔。支板主体的外部连接有圆形轴对称高超声速燃烧室。本发明专利技术中的适用于超燃冲压发动机的支板内嵌式等离子点火器，综合了稳燃支板和等离子点火器的优势，具有绝缘性好、部分稳燃的特点，能够保证轴对称超声速燃烧室稳定点火。对称超声速燃烧室稳定点火。对称超声速燃烧室稳定点火。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于超燃冲压发动机的支板内嵌式等离子点火器


[0001]本专利技术涉及超燃冲压发动机
，特别是涉及一种适用于超燃冲压发动机的支板内嵌式等离子点火器。

技术介绍

[0002]高超声速飞行器具有极高的飞行速度和超强的打击能力，是当前航空航天领域研究的热点。超燃冲压发动机作为高超声速飞行器的一种主要动力装置，由于其具有比冲大、速度快的特点，被誉为继螺旋桨、喷气推进后航空史上的第三次革命。在超声速燃烧室中，燃料与空气的掺混是一项关键技术，是燃料高效燃烧的先决条件。由于超声速燃烧室中主流速度极快，其动量相较于燃料要大得多，因此燃料在主流中的穿透深度十分有限，点火也相对困难。此外，对于液态燃料如航空煤油等，由于其在燃烧前要先后经历破碎、雾化和掺混过程，这就可能直接导致其点火延迟时间大于其在燃烧室中的驻留时间，造成燃料无法高效燃烧的现象，因此设法强化超声速燃烧室中燃料与空气的掺混是十分必要的；同时轴对称燃烧室由于结构的对称性，需要发展一种不破坏流场结构的点火方式进行稳定点火。
[0003]当前，针对超声速燃烧室增强掺混的方法主要有被动掺混增强技术和主动掺混增强技术两种，被动掺混增强技术主要是基于不同喷注方式及构型诱导回流区或涡流来强化掺混，而主动掺混增强技术主要是通过产生大尺度的自激励来强化掺混。被动掺混增强技术主要包括支板、凹腔、壁面喷注、激波发生器及逆流喷注等，主动掺混增强技术主要包括脉冲射流、波形壁面等。考虑到主动掺混增强技术需要引入额外的结构，一方面会增加飞行器的载荷，另一方面电气及控制元件的可靠性在复杂的流动环境中也很难得到保证。因此，从被动掺混增强技术角度进行设计，构造回流区是强化掺混的较好选择。当前，针对圆形轴对称燃烧室点火的方法主要有热射流点火、氢气引燃点火、火花塞点火和等离子体点火等，热射流点火与氢气引燃点火需要复杂的供应和控制系统，而火花塞点火功率较低，因此选择等离子体点火方式进行设计。

技术实现思路

[0004]本专利技术基于轴对称超燃冲压发动机燃烧室，为节省空间、稳定点火，提出了一种适用于超燃冲压发动机的支板内嵌式等离子点火器。此点火器内嵌入稳燃支板中，电离氧气在支板后部放电，同时稳燃支板与燃烧室内壁固连实现稳定支撑；支板前端设有燃油喷孔，喷出的航空煤油在可拆卸式头部下方被卷吸，被电离气体点燃，可以实现轴对称超声速燃烧室点火的目的。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供一种适用于超燃冲压发动机的支板内嵌式等离子点火器，包括支板主体，所述支板主体上设置有燃油主流道、氧气主流道和内嵌通道；所述燃油主流道的侧壁上设置有多个燃油喷孔；所述氧气主流道与所述内嵌通道相连通，所述内嵌通道内设置有阳极芯；所述内嵌通道朝向燃烧室的一端设置有可拆卸式头部，所述可拆卸式头部上设置有
多个连通孔。
[0007]可选的，所述支板主体的一端为横截面为三角形的前缘，所述支板主体的另一端为逐渐向外扩张的尾部；所述燃油主流道设置于所述前缘上，所述氧气主流道和所述内嵌通道设置于所述尾部上。
[0008]可选的，所述氧气主流道的底部与所述内嵌通道之间通过通孔相连通。
[0009]可选的，所述燃油主流道与燃油供油管相连通。
[0010]可选的，所述氧气主流道与所述氧气供气管相连通。
[0011]可选的，所述内嵌通道与绝缘固定套管相连通，所述阳极芯一端设置于所述绝缘固定套管内，所述阳极芯另一端伸入所述内嵌通道内，所述内嵌通道内位于所述阳极芯周围设置有绝缘T形套管。
[0012]可选的，所述绝缘T形套管和所述绝缘固定套管均采用陶瓷材料制作。
[0013]可选的，所述可拆卸式头部与所述内嵌通道之间通过螺纹连接。
[0014]可选的，所述燃油主流道和所述氧气主流道的内壁与所述支板主体的外壁距离不小于1.5mm。
[0015]可选的，所述阳极芯采用钨制作。
[0016]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0017]本专利技术中的适用于超燃冲压发动机的支板内嵌式等离子点火器，综合了稳燃支板和等离子点火器的优势，具有绝缘性好、部分稳燃的特点，能够保证轴对称超声速燃烧室稳定点火。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0019]图1为本专利技术适用于超燃冲压发动机的支板内嵌式等离子点火器的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术适用于超燃冲压发动机的支板内嵌式等离子点火器的另一视角的结构示意图；
[0021]图3为本专利技术适用于超燃冲压发动机的支板内嵌式等离子点火器的剖视结构示意图。
[0022]附图标记说明：1、支板主体；2、燃油主流道；3、燃油喷孔；4、氧气主流道；5、通孔；6、内嵌通道；7、阳极芯；8、绝缘固定套管；9、绝缘T形套管；10、可拆卸式头部；11、前缘；12、尾部；13、燃油供油管；14、氧气供气管。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]如图1至3所示，本实施例提供一种适用于超燃冲压发动机的支板内嵌式等离子点火器，包括支板主体1，支板主体1上设置有燃油主流道2、氧气主流道4和内嵌通道6；燃油主流道2的侧壁上设置有多个燃油喷孔3；氧气主流道4与内嵌通道6相连通，内嵌通道6内设置有阳极芯7；内嵌通道6朝向燃烧室的一端设置有可拆卸式头部10，可拆卸式头部10上设置有多个连通孔5。支板主体1的外部连接有圆形轴对称高超声速燃烧室。
[0025]于本具体实施例中，支板主体1的一端为横截面为三角形的前缘11，支板主体1的另一端为逐渐向外扩张的尾部12；燃油主流道2设置于前缘11上，氧气主流道4和内嵌通道6设置于尾部12上。更具体的，燃油主流道2的上端内壁螺纹连接有燃油供油管13，燃油通过燃油供油管13供给到燃油主流道2中。氧气主流道4的上端内壁螺纹连接有氧气供气管14，氧气通过氧气供气管14流过氧气主流道4和通孔5供给到等离子点火器。通孔5位于绝缘T形套管9和可拆卸式头部10的间隙处，实现等离子点火器的供氧通路。
[0026]内嵌通道6与绝缘固定套管8相连通，阳极芯7一端设置于绝缘固定套管8内，阳极芯7另一端伸入内嵌通道6内，内嵌通道6内位于阳极芯7周围设置有绝缘T形套管9。更具体的，绝缘T形套管9位于阳极芯7与点火器内嵌通道6之间，点火器内嵌通道6上端螺纹连接有绝缘固定套管8，绝缘T形套管9和绝缘固定套管8均采用陶瓷材料，共同实现阳极芯7与支板主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于超燃冲压发动机的支板内嵌式等离子点火器，其特征在于，包括支板主体，所述支板主体上设置有燃油主流道、氧气主流道和内嵌通道；所述燃油主流道的侧壁上设置有多个燃油喷孔；所述氧气主流道与所述内嵌通道相连通，所述内嵌通道内设置有阳极芯；所述内嵌通道朝向燃烧室的一端设置有可拆卸式头部，所述可拆卸式头部上设置有多个连通孔。2.根据权利要求1所述的适用于超燃冲压发动机的支板内嵌式等离子点火器，其特征在于，所述支板主体的一端为横截面为三角形的前缘，所述支板主体的另一端为逐渐向外扩张的尾部；所述燃油主流道设置于所述前缘上，所述氧气主流道和所述内嵌通道设置于所述尾部上。3.根据权利要求1所述的适用于超燃冲压发动机的支板内嵌式等离子点火器，其特征在于，所述氧气主流道的底部与所述内嵌通道之间通过通孔相连通。4.根据权利要求1所述的适用于超燃冲压发动机的支板内嵌式等离子点火器，其特征在于，所述燃油主流道与燃油供油管相连通。5.根据权利要求1所述的适用于超燃冲压发动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：扈鹏飞，杨弋，齐伟呈，张军龙，
申请(专利权)人：中国航空研究院，
类型：发明
国别省市：