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)可穩(wěn)定點(diǎn)火器末端火焰的點(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)電極間有污染物時(shí)易導(dǎo)致點(diǎn)火失敗，氣體流速過高時(shí)難以點(diǎn)火或極易熄滅。

李慶、潘余、譚建國等在《亞燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)中凹腔與V槽火焰穩(wěn)定器性能對比分析[J]》（ 航空動(dòng)力學(xué)報(bào), 2010, 25(01):35-40.）中公開了一種可穩(wěn)定點(diǎn)火器末端火焰的液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)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。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

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)可穩(wěn)定點(diǎn)火器末端火焰的點(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，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：一種可穩(wěn)定點(diǎn)火器末端火焰的液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)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連接環(huán)固連，點(diǎn)火器位于中殼體和后殼體的連接處，四個(gè)緊固塞對稱分布在連接環(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，對點(diǎn)火器起固定作用，供油通道通過中殼體外壁，伸入殼體內(nèi)，與點(diǎn)火器固連，供氣通道通過中殼體外壁，伸入殼體內(nèi)，與點(diǎn)火器固連，擴(kuò)張管與點(diǎn)火器末端固連，火焰穩(wěn)定器位于后殼體內(nèi)，且與后殼體后端面固連。

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)的后端固連，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度小于第二凹槽長度。

所述擴(kuò)張管包括依次連接的圓臺管和圓柱管，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)置在殼體圓臺管的兩端，第一圓柱管與連接環(huán)固連，第二圓柱管與火焰穩(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。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于：（1）與火花塞式點(diǎn)火器相比，本發(fā)明無需燃油霧化裝置，用電熱塞點(diǎn)火能量大，溫度高（運(yùn)行溫度1150℃），在點(diǎn)火過程中有效提高了可靠性。

（2）本裝置點(diǎn)火基本不會被來流吹滅，大大提高了點(diǎn)火系統(tǒng)的可靠性和成功率。

（3）在點(diǎn)火器末端行程流速很慢的區(qū)域，燃料充分燃燒，有效引燃點(diǎn)火器末端的油氣混合物。

（4）本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，采用了分段式連接的方式，大大簡化了裝配難度，造價(jià)低廉，可靠性強(qiáng)，便于加工。

附圖說明

圖1是本發(fā)明用于液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)可穩(wěn)定點(diǎn)火器末端火焰的點(diǎn)火裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

結(jié)合圖1，一種可穩(wěn)定點(diǎn)火器末端火焰的液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置，包括點(diǎn)火器、供油通道13、供氣通道14、前殼體2、中殼體3、連接環(huán)10、后殼體4、擴(kuò)張管9、火焰穩(wěn)定器11和四個(gè)緊固塞8，前殼體2和中殼體3通過螺紋固連，中殼體3和后殼體4通過連接環(huán)10固連，點(diǎn)火器位于中殼體3和后殼體4的連接處，殼體的分段設(shè)計(jì)便于點(diǎn)火器的安裝。四個(gè)緊固塞8對稱分布在連接環(huán)10內(nèi)壁，所述緊固塞8一端卡在連接環(huán)10和中殼體3之間，另一端卡在點(diǎn)火器上，對點(diǎn)火器起到固定作用，供油通道13通過中殼體3外壁，伸入殼體內(nèi)，與點(diǎn)火器通過螺紋固連，供氣通道14通過中殼體3外壁，伸入殼體內(nèi)，通過螺紋與點(diǎn)火器固連，擴(kuò)張管9與點(diǎn)火器末端通過螺紋固連，火焰穩(wěn)定器11位于后殼體4內(nèi)，與后殼體4通過螺紋固連。

所述點(diǎn)火器包括電熱塞1、緊固環(huán)5、防風(fēng)帽6和點(diǎn)火器主體7，點(diǎn)火器主體7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7的第一圓柱側(cè)壁上開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6的開口端設(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)5前端面內(nèi)壁設(shè)有一圈第二凹槽，第一圓柱外壁對稱設(shè)有四個(gè)半孔，用于放置緊固塞8，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6開口端，起固定作用，防風(fēng)帽6與氣流出口端同側(cè)，電熱塞1沿點(diǎn)火器主體7中心軸方向設(shè)置在點(diǎn)火器主體7的二階通孔內(nèi)；所述擴(kuò)張管9與緊固環(huán)5后端通過螺紋固連，供油通道13和供氣通道14使用剛性管道自第一通孔兩端伸入，且位于電熱塞1兩側(cè)，通過上述供油通道13、供氣通道14和緊固塞8將點(diǎn)火器與中殼體3固連。

所述電熱塞1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度小于第二凹槽長度。

所述擴(kuò)張管9包括依次連接的圓臺管和圓柱管，圓柱管設(shè)置在圓柱管前端，圓柱管與緊固環(huán)5固連，圓臺管上自前向后設(shè)有兩個(gè)相互垂直且相通的第四通孔9-1、兩個(gè)相互垂直且相通的第五通孔9-2和兩個(gè)相互垂直且相通的第六通孔9-3，第四通孔9-1和第六通孔9-3開孔方向相同，第五通孔9-2與第四通孔9-1存在夾角。

所述后殼體4包括殼體圓臺管、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)置在殼體圓臺管的兩端，第一圓柱管與連接環(huán)10固連，第二圓柱管與火焰穩(wěn)定器11固連。

所述前殼體2包括兩組相互垂直的螺紋孔12用于在彈體內(nèi)固定點(diǎn)火裝置，前殼體2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。

工作原理：電熱塞1提前通電工作20秒鐘，待達(dá)到運(yùn)行溫度后，空氣來流從圖1的左側(cè)進(jìn)入點(diǎn)火裝置，供油通道13泵入燃油，供氣通道14供入空氣，燃油遇高溫立即氣化，與供入的空氣進(jìn)入點(diǎn)火器主體7的空氣進(jìn)行混合形成油氣混合物，油氣混合物通過電熱塞1第三階凸臺與點(diǎn)火器主體7間的間隙后進(jìn)入防風(fēng)帽6內(nèi)，接觸到伸出點(diǎn)火器主體7的熾熱的電熱塞1端部后迅速被點(diǎn)燃形成預(yù)混火焰，火焰和燃油經(jīng)第四通孔后，沿緊固環(huán)5和防風(fēng)帽6之間的空腔向右側(cè)噴出，當(dāng)火焰和燃油到達(dá)擴(kuò)張管9之后，與通過擴(kuò)張管9圓臺管上的第四通孔、第五通孔、第六通孔進(jìn)入的空氣混合燃燒，并引燃后殼體4內(nèi)的油氣混合物，火焰隨氣流繼續(xù)向右噴射到達(dá)火焰穩(wěn)定器11處，流速減慢，燃燒增強(qiáng)。通過火焰穩(wěn)定器后，到達(dá)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室，達(dá)到點(diǎn)火目的。