[发明专利]一种微小型智能可调点火系统及调节方法

说明书

本发明公开了一种微小型智能可调点火系统及调节方法，包括等离子体点火器、驻油箱、截止阀、助推器及控制器；驻油箱入口与主冲压发动机油路连接，驻油箱出口与等离子体点火器连接；截止阀设置在驻油箱入口，当驻油箱内油压大于主冲压发动机油路油压时处于关闭状态；所述助推器位于驻油箱内，用于调节驻油箱内油压大小；控制器分别与助推器、等离子体点火器连接，控制器根据等离子体点火器需要的燃油流量控制助推器，并调节等离子体点火器的放电频率和电流，完成多次点火。本发明调节精度高，能够拓宽冲压发动机的贫富油工作边界，实现冲压发动机多次点火及可持续燃烧，并满足发动机宽域点火要求。

技术领域

发明涉及吸气式发动机点火技术领域，具体涉及一种微小型智能可调点火系统及调节方法。

背景技术

随着飞行器向着大空域大速域超远程方向的发展，对飞行速度更快、工作范围更宽的空天往返飞行器、超声速飞机、弹用吸气式冲压发动机技术的强烈要求已日益凸显。但是在冲压发动机大机动飞行、贫油、受到瞬时或持续的复杂扰动或者攻角与侧滑角不在工作范围内时，容易发生发动机熄火故障。因此需要冲压发动机在大空域范围内具有快速响应、可靠稳定工作以及多次点火的能力。吸气式冲压发动机燃烧室内的点火条件差，如何保证点火方案在宽范围来流条件下具有可靠的点火性能，也是冲压发动机工作过程中面临的一个关键问题。

目前国内外吸气式冲压发动机点火装置通常采用烟火点火器或者火花塞点火器。其中典型烟火点火器有点火性能好、点火延迟时间短的特点，但是烟火点火器工作时长一般只有0.7s-2.7s且不能实现发动机的多次点火。典型火花塞点火器可实现多次点火，但点火所耗费能量大且无法满足发动机宽域点火要求。

现有技术存在难以解决吸气式冲压发动机可靠的点火性能、多次点火的问题，不适应宽域飞行条件。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种微小型智能可调点火系统及调节方法，调节精度高，能够拓宽冲压发动机的贫富油工作边界，实现冲压发动机多次点火及可持续燃烧，并满足发动机宽域点火要求。

本发明采用的技术方案如下：

一种微小型智能可调点火系统，包括等离子体点火器、驻油箱、截止阀、助推器及控制器；

所述驻油箱入口与主冲压发动机油路连接，驻油箱出口与等离子体点火器连接；所述截止阀设置在驻油箱入口，当驻油箱内油压大于主冲压发动机油路油压时处于关闭状态；所述助推器位于驻油箱内，用于调节驻油箱内油压大小；所述控制器分别与助推器、等离子体点火器连接，控制器根据等离子体点火器需要的燃油流量控制助推器，并调节等离子体点火器的放电频率和电流，完成多次点火。

进一步地，所述燃油流量根据冲压发动机的贫油、富油工作边界、冲压发动机入口的空气流量、冲压发动机油路的燃油流量解算得到；

所述冲压发动机油路的燃油流量根据冲压发动机的余气系数和冲压发动机入口的空气流量解算得到；

所述余气系数根据飞行器的飞行高度、飞行马赫数、攻角和来流总温计算得到；

所述空气流量根据飞行高度、飞行马赫数、攻角、侧滑角、来流总压和来流总温计算得到。

进一步地，所述等离子体点火器包括高压电极、绝缘介质、低压电极及环形壳体；

所述低压电极通过绝缘介质固定在高压电极外圆周，高压电极与低压电极之间形成放电空间；所述高压电极内部为中空结构，一端为油气入口，另一端为射流出口；环形壳体一端固定在低压电极外圆周一端，另一端作为火焰喷口，环形壳体与低压电极之间形成旋流空间；所述低压电极上设有进气孔；所述环形壳体上设有切向进气口；