[发明专利]一种适用于宽速域空域吸气发动机的点火系统

说明书

本发明公开了一种适用于宽速域空域吸气发动机的点火系统，涉及涡轮喷气发动机的技术领域，解决现有小型涡轮喷气发动机点火边界窄、受空域速域限制技术问题，其包括主燃烧室和加力燃烧室，所述主燃烧室上安装有起动喷嘴、点火器、补氧喷嘴，所述加力燃烧室上安装有接力喷嘴、加力燃油总管，起动喷嘴上具有向主燃烧室内供油用的供油通道以及供氧通道，其点火系统可实现三种模态工作，适应涡轮发动机全工作包线内点火需求，极大拓宽发动机点火边界，且点火可靠。

技术领域

本发明涉及涡轮喷气发动机技术领域，更具体的是涉及一种适用于宽速域空域吸气发动机的点火系统技术领域。

背景技术

传统带加力涡轮发动机为满足飞行要求，其点火系统由两部分组成：核心机(或称主机)点火系统和加力点火系统，其中，核心机点火系统的点火电嘴或起动喷嘴位于主燃烧室内。两个系统的油路、电器接口、结构接口均独立。

主燃烧室内的点火方式有半导体点火器直接点火方式，电火花点火方式，起动喷嘴与点火器匹配的间接点火方式(燃油经起动喷嘴喷到火焰筒的外侧)；加力燃烧室的点火方式有热射流点火方式、半导体点火方式、预燃室点火方式等，随着超音速靶机、超音速导弹的发展，对低成本、高性能的小型超音速涡轮发动机需求迫切，要求发动机可以在较宽的速域空域内可靠点火。

基于现有发动机点火需要配置一套点火系统，发动机具备加力复燃功能，需再配置一套加力点火系统，点火系统、油路系统复杂度较高。应用在小型涡轮喷气发动机的难度加大，附件重量占系统重量百分比较大，难以满足小型涡轮喷气发动机点火要求。因此，我们迫切的需要一种点火系统、油路系统更加简单，更能适应不同环境的小型涡轮喷气发动机的点火系统。

发明内容

基于以上问题，本发明提供了一种适用于宽速域空域吸气发动机的点火系统，用于解决现有技术小型涡轮喷气发动机需要多套、复杂点火系统以满足飞行器宽速域大空域工作需要，且点火系统难以通用化等问题。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种适用于宽速域空域吸气发动机的点火系统，包括控制器、主燃烧室和加力燃烧室，所述主燃烧室上安装有起动喷嘴、点火器、补氧喷嘴，所述加力燃烧室上安装有接力喷嘴、加力燃油总管；

其中，所述起动喷嘴上具有向主燃烧室内供油用的供油通道以及供氧通道；

所述控制器分别与起动喷嘴的开关、点火器的开关、补氧喷嘴的开关和接力喷嘴的开关信号连接。

进一步的，所述起动喷嘴为离心雾化喷嘴。

进一步的，所述的离心喷嘴的雾化锥角在10°～60°

进一步的，所述补氧喷嘴位于起动喷嘴外侧，且补氧喷嘴流出的氧气呈螺旋状结构喷射。

进一步的，所述接力喷嘴为直射式喷嘴。

进一步的，所述接力喷嘴设置有两个，且两个接力喷嘴的周向相位角度为 5°～15°

进一步的，在起动喷嘴与接力喷嘴周向相位角度为35°～55°。

本发明的有益效果如下：

1、解决现涡轮喷气发动机需要多套且复杂点火系统以满足飞行器宽速域大空域工作需要，且点火系统难以通用化问的题，因此本方案设计一种适用于吸气式发动机的点火系统，它提供三种不同换环境下的点火方式，分别为常温常压下发动机点火、高空低压下发动机点火和发动机需要超音速飞行加力点火。

2.点火系统的起动喷嘴与补氧喷嘴集成，主燃烧室点火起动更可靠、适用空域更宽，并且起动喷嘴、接力喷嘴、加力燃油总管的匹配使用发动机点火空域更宽。

3.点火系统通过操控控制器时序，可实现不同的工作模态，以满足发动机全工作包线的点火性能求，通用性能更强。