[发明专利]一种冲压发动机等离子体点火器

说明书

本发明公开了一种冲压发动机等离子体点火器，包括高压电极、绝缘介质、低压电极、整流栅、环形壳体及火焰喷管；低压电极通过绝缘介质固定在高压电极外圆周，二者之间形成放电空间；环形壳体一端固定在低压电极一端，另一端与火焰喷管固连作为火焰喷口，环形壳体与低压电极之间形成旋流空间；低压电极另一端设整流栅；低压电极上设有一次气流孔；环形壳体上设有切向进气口；等离子体点火器与燃烧室共用油气混合燃料，高速射流可燃混合气由切向进气口进入，在旋流空间内形成旋转气流，经整流栅作用变成直流向火焰喷口运动；可燃混合气通过一次气流孔进入放电空间实现点火。本发明能实现冲压发动机多次点火及可持续燃烧，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，具体涉及一种冲压发动机等离子体点火器。

背景技术

吸气式冲压发动机具有超声速飞行条件下比冲高的特点，是远程、高空、高速巡航飞行器的理想动力。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。冲压发动机需要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。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。

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、比冲小、燃烧不充分，且无法满足发动机宽域点火要求。同时，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。

因此，现有技术难以解决吸气式冲压发动机点火器可靠的点火性能、多次点火、持续稳定燃烧的要求，不适应大空域大速域超远程的飞行条件。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种冲压发动机等离子体点火器，能够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：

一种冲压发动机等离子体点火器，包括高压电极、绝缘介质、低压电极、整流栅、环形壳体及火焰喷管；

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；环形壳体一端固定在低压电极外圆周一端，另一端与火焰喷管固定连接，作为火焰喷口，环形壳体与低压电极之间形成旋流空间；所述低压电极另一端设有整流栅；所述高压电极朝向火焰喷管一端内部为中空结构，作为气流通道；所述低压电极上设有一次气流孔；所述环形壳体上设有切向进气口；

冲压发动机等离子体点火器与冲压发动机燃烧室共用油气混合燃料，高速射流可燃混合气由切向进气口进入，在旋流空间内形成旋转气流，旋转气流经整流栅作用变成直流并向火焰喷口运动；可燃混合气通过低压电极上的一次气流孔进入放电空间，放电空间中可燃混合气的高能电子碰撞引起可燃混合气分子发生离解、激发、电离，形成大量的活性原子、基团、离子，从而引起可燃混合气的氧化连锁反应实现点火。

进一步地，所述绝缘介质采用聚四氟乙烯。

进一步地，所述高压电极中空部分外圆周上设有二次气流孔，部分可燃混合气通过二次气流孔进入高压电极气流通道。

进一步地，所述高压电极朝向火焰喷管一端边缘设有放电凸台。

进一步地，所述低压电极中部设有凹槽，所述一次气流孔设置在凹槽处。

有益效果：