【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于液體火箭發動機，涉及一種高能寬工作范圍的氣氧甲烷火炬點火器。
技術介紹
1、重復使用全流量補燃循環液氧甲烷發動機由推力室、富燃燃氣發生器和富氧燃氣發生器等多個燃燒組件組成，各燃燒組件均采用液氧(或富氧燃氣)、甲烷(或富燃燃氣)等非自燃推進劑組織燃燒，需要額外的點火器進行點火。由于發動機需要多次點火、重復工作，并且各燃燒組件點火環境、使用推進劑各不相同，對點火器的點火能量、工作流量、工作溫度、工作時間、重復使用等要求也各有差異，為降低發動機系統的復雜程度，各燃燒組件采用相同結構的火炬點火器進行點火，這對點火器提出了較高要求，即點火器需要具有較寬的工作范圍、較強的環境適應能力。
技術實現思路
1、本專利技術解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提出一種寬范圍可靠工作的氣氧氣甲烷火炬點火器，能夠適應不同燃燒組件的點火要求，解決了液氧甲烷發動機各燃燒組件多次起動、重復工作的難題。
2、本專利技術解決技術問題的方案是：一種高能寬工作范圍的氣氧甲烷火炬點火器，該火炬點火器包括殼體、甲烷接嘴、氧氣接嘴、導管、電火花塞接口；
3、殼體內部設有燃燒室和集氣腔，集氣腔為環形腔體，燃燒室與集氣腔之間設有兩種氣孔，一種氣孔為直孔，另一種氣孔為斜向孔；
4、氧氣接嘴通過氧氣通道與燃燒室聯通，燃燒室通過出口與導管連接；甲烷接嘴與集氣腔聯通；室壓接嘴噴嘴和電火花塞接口與燃燒室聯通；
5、甲烷由甲烷接嘴進入集氣腔，在集氣腔內分成兩部分，一部分甲烷由直孔
6、電火花塞接口對準混氣形成位置，通電后電火花塞發火點燃可燃混氣，并形成穩定火焰，火焰由導管加速形成超聲速氣流。
7、優選地，所述氧氣通道包括圓柱形腔道和擴張通道兩部分；氧氣先進入圓柱形腔道，再經擴張通道減速后形成均勻低速氧氣流。
8、優選地，所述均勻低速氧氣流的流速一般不超過50m/s。
9、優選地，所述擴張通道的張角不超過40°。
10、優選地，導管為擴張型導管。
11、優選地，所述直孔有兩個。
12、優選地，所述電火花塞接口有兩個。
13、優選地，集氣腔由環形的蓋板封閉，甲烷接嘴安裝在蓋板上，與集氣腔聯通。
14、優選地，上述高能寬工作范圍的氣氧甲烷火炬點火器，還包括室壓接嘴，室壓接嘴用于接入壓力傳感器，測量燃燒室內的壓力。
15、優選地，上述高能寬工作范圍的氣氧甲烷火炬點火器應用于重復使用液氧甲烷火箭發動機推力室、燃氣發生器。
16、本專利技術與現有技術相比的有益效果是：
17、(1)、本專利技術通過氧氣擴張通道和撞擊兩個步驟將氧氣減速，能夠適應不同流量、不同壓力和較寬混合比范圍。
18、(2)、本專利技術通過在撞擊點附近設置電火花塞進行點火，將撞擊摻混后的高混合比氣氧和氣甲烷混合氣體點燃形成高溫穩定的富氧火焰；
19、(3)、本專利技術火焰由擴張型出口導管加速形成超聲速氣流，增加氣流穿透深度，增大高溫燃氣與下游燃燒組件中推進劑的接觸面積，有利于點燃不同狀態推進劑。
20、(4)、本專利技術能夠適應不同燃燒組件的點火要求，解決了液氧甲烷發動機各燃燒組件多次起動、重復工作的難題。
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1.一種高能寬工作范圍的氣氧甲烷火炬點火器，其特征在于包括殼體、甲烷接嘴、氧氣接嘴、導管、電火花塞接口；
2.根據權利要求1所述的一種高能寬工作范圍的氣氧甲烷火炬點火器，其特征在于，所述氧氣通道包括圓柱形腔道和擴張通道兩部分；氧氣先進入圓柱形腔道，再經擴張通道減速后形成均勻低速氧氣流。
3.根據權利要求2所述的一種高能寬工作范圍的氣氧甲烷火炬點火器，其特征在于，所述均勻低速氧氣流的流速一般不超過50m/s。
4.根據權利要求2所述的一種高能寬工作范圍的氣氧甲烷火炬點火器，其特征在于，所述擴張通道的張角不超過40°。
5.根據權利要求2所述的一種高能寬工作范圍的氣氧甲烷火炬點火器，其特征在于，導管為擴張型導管。
6.根據權利要求2所述的一種高能寬工作范圍的氣氧甲烷火炬點火器，其特征在于，所述直孔有兩個。
7.根據權利要求2所述的一種高能寬工作范圍的氣氧甲烷火炬點火器，其特征在于，所述電火花塞接口有兩個。
8.根據權利要求2所述的一種高能寬工作范圍的氣氧甲烷火炬點火器，其特征在于，集氣腔由環形的蓋板封
9.根據權利要求2所述的一種高能寬工作范圍的氣氧甲烷火炬點火器，其特征在于，還包括室壓接嘴，室壓接嘴用于接入壓力傳感器，測量燃燒室內的壓力。
10.根據權利要求1所述的一種高能寬工作范圍的氣氧甲烷火炬點火器，其特征在于，應用于重復使用液氧甲烷火箭發動機推力室、燃氣發生器。
...【技術特征摘要】
1.一種高能寬工作范圍的氣氧甲烷火炬點火器，其特征在于包括殼體、甲烷接嘴、氧氣接嘴、導管、電火花塞接口；
2.根據權利要求1所述的一種高能寬工作范圍的氣氧甲烷火炬點火器，其特征在于，所述氧氣通道包括圓柱形腔道和擴張通道兩部分；氧氣先進入圓柱形腔道，再經擴張通道減速后形成均勻低速氧氣流。
3.根據權利要求2所述的一種高能寬工作范圍的氣氧甲烷火炬點火器，其特征在于，所述均勻低速氧氣流的流速一般不超過50m/s。
4.根據權利要求2所述的一種高能寬工作范圍的氣氧甲烷火炬點火器，其特征在于，所述擴張通道的張角不超過40°。
5.根據權利要求2所述的一種高能寬工作范圍的氣氧甲烷火炬點火器，其特征在于，導管為擴張型導管。<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：熊劍，李斌，李龍飛，劉炳陽，王鴻潔，肖虹，李悅，
申請(專利權)人：西安航天動力研究所，
類型：發明
國別省市：
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