CN112065591B - 一种航空发动机用电磁驱动式点火装置 - Google Patents

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Abstract

一种航空发动机用电磁驱动式点火装置，包括电磁波发生器及等离子发生机构，电磁波发生器位于燃烧室机匣外部，等离子发生机构位于燃烧室机匣内部；等离子发生机构包括第一空心陶瓷球、第二空心陶瓷球、第一安装臂及第二安装臂；第一安装臂一端固连在燃烧室机匣内表面，第一空心陶瓷球固装在第一安装臂另一端；第二安装臂一端铰接在第一安装臂中部，第二空心陶瓷球固装在第二安装臂另一端，第二空心陶瓷球位于第一空心陶瓷球正下方；第一空心陶瓷球和第二空心陶瓷球内充装有无机盐水溶液；电磁波发生器的电磁波发射方向朝向第一空心陶瓷球和第二空心陶瓷球；第二安装臂绕铰接点转动幅度≤1°；第一空心陶瓷球和第二空心陶瓷球位于燃油喷嘴正前方。

Description

一种航空发动机用电磁驱动式点火装置
技术领域
本发明属于航空发动机技术领域，特别是涉及一种航空发动机用电磁驱动式点火装置。
背景技术
目前，航空发动机采用的点火装置全部为高压放电式，通过感应线圈反复作用来提高电压，直到将电压从30V提升至3000V以上，然后通过瞬间放电的形式对航空发动机的主燃烧室或加力燃烧室进行点火。
但是，传统的高压放电式点火装置不但结构笨重，而且需要用铅制壳体防止放射性物质辐射，一旦铅制壳体破损，将对人体产生严重危害。同时，航空发动机在点火过程中，积累电压需要一定的时间，这就造成点火时间的延长。此外，与传统高压放电式点火装置配套使用的燃油供油***，还需要与点火装置的电能积累进行时序匹配，从而增加了航电***对其控制的复杂程度。而在实际点火过程中，仍存在一定比例的点火不成功的情况，从而导致航空发动机的安全性、可靠性及可维护性大大降低。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种航空发动机用电磁驱动式点火装置，结构简单，可以使航空发动机减重3～5kg，安装时不需要在燃烧室机匣上开孔，而且燃烧室机匣内外无需物理连接，同时以电磁波作为能量源驱动燃烧室机匣内部的等离子发生机构产生高能等离子体喷射，用以实现航空发动机的点火，点火时长与传统的高压放电式点火装置相比减少30秒以上，大幅度提高了航空发动机的安全性、可靠性及可维护性。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种航空发动机用电磁驱动式点火装置，包括电磁波发生器及等离子发生机构，所述电磁波发生器安装在燃烧室机匣的外部，所述等离子发生机构安装在燃烧室机匣的内部；所述等离子发生机构包括第一空心陶瓷球、第二空心陶瓷球、第一安装臂及第二安装臂；所述第一安装臂一端固连在燃烧室机匣内表面，所述第一空心陶瓷球固装在第一安装臂另一端；所述第二安装臂一端铰接在第一安装臂中部，所述第二空心陶瓷球固装在第二安装臂另一端，且第二空心陶瓷球位于第一空心陶瓷球正下方；在所述第一空心陶瓷球和第二空心陶瓷球内均密封填充有无机盐水溶液；所述电磁波发生器的电磁波发射方向朝向第一空心陶瓷球和第二空心陶瓷球。
所述第二安装臂绕铰接点的转动幅度不大于1°。
所述第一空心陶瓷球和第二空心陶瓷球位于燃油喷嘴的正前方。
本发明的有益效果：
本发明的航空发动机用电磁驱动式点火装置，结构简单，可以使航空发动机减重3～5kg，安装时不需要在燃烧室机匣上开孔，而且燃烧室机匣内外无需物理连接，同时以电磁波作为能量源驱动燃烧室机匣内部的等离子发生机构产生高能等离子体喷射，用以实现航空发动机的点火，点火时长与传统的高压放电式点火装置相比减少30秒以上，大幅度提高了航空发动机的安全性、可靠性及可维护性。
附图说明
图1为本发明的一种航空发动机用电磁驱动式点火装置的结构示意图(点火前)；
图2为本发明的一种航空发动机用电磁驱动式点火装置的结构示意图(点火时)；
图中，1—电磁波发生器，2—燃烧室机匣，3—第一空心陶瓷球，4—第二空心陶瓷球，5—第一安装臂，6—第二安装臂，7—燃油喷嘴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1、2所示，一种航空发动机用电磁驱动式点火装置，包括电磁波发生器1及等离子发生机构，所述电磁波发生器1安装在燃烧室机匣2的外部，所述等离子发生机构安装在燃烧室机匣2的内部；所述等离子发生机构包括第一空心陶瓷球3、第二空心陶瓷球4、第一安装臂5及第二安装臂6；所述第一安装臂5一端固连在燃烧室机匣2内表面，所述第一空心陶瓷球3固装在第一安装臂5另一端；所述第二安装臂6一端铰接在第一安装臂5中部，所述第二空心陶瓷球4固装在第二安装臂6另一端，且第二空心陶瓷球4位于第一空心陶瓷球3正下方；在所述第一空心陶瓷球3和第二空心陶瓷球4内均密封填充有无机盐水溶液；所述电磁波发生器1的电磁波发射方向朝向第一空心陶瓷球3和第二空心陶瓷球4。
所述第二安装臂6绕铰接点的转动幅度不大于1°。
所述第一空心陶瓷球3和第二空心陶瓷球4位于燃油喷嘴7的正前方。
下面结合附图说明本发明的一次使用过程：
在点火前，第二空心陶瓷球4在重力作用下会自动处于下限位置，此时第二空心陶瓷球4与上方的第一空心陶瓷球3之间存在初始间隙而不发生接触。当发动机启动后，依靠气流作用会将第二空心陶瓷球4吹起并与第一空心陶瓷球3接触在一起，此时启动燃烧室机匣2的外部的电磁波发生器1，电磁波发生器1将产生振动频率为每秒2450MHz的电磁波，当电磁波照射到第一空心陶瓷球3和第二空心陶瓷球4后，电磁波会与无机盐水溶液发生作用并在两个陶瓷球内形成共振，进而在第一空心陶瓷球3和第二空心陶瓷球4接触的位置产生高能电磁场，并在两个陶瓷球接触处产生高能等离子体喷射，当燃油喷嘴7中喷出的燃油与气流形成的油气混合物经过高能等离子体喷射点时，油气混合物将被点燃，最终实现航空发动机的点火。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (3)

1.一种航空发动机用电磁驱动式点火装置，其特征在于：包括电磁波发生器及等离子发生机构，所述电磁波发生器安装在燃烧室机匣的外部，所述等离子发生机构安装在燃烧室火焰筒的内部；所述等离子发生机构包括第一空心陶瓷球、第二空心陶瓷球、第一安装臂及第二安装臂；所述第一安装臂一端固连在燃烧室机匣内表面，所述第一空心陶瓷球固装在第一安装臂另一端；所述第二安装臂一端铰接在第一安装臂中部，所述第二空心陶瓷球固装在第二安装臂另一端，且第二空心陶瓷球位于第一空心陶瓷球正下方；在所述第一空心陶瓷球和第二空心陶瓷球内均密封填充有无机盐水溶液；所述电磁波发生器的电磁波发射方向朝向第一空心陶瓷球和第二空心陶瓷球。
2.根据权利要求1所述的一种航空发动机用电磁驱动式点火装置，其特征在于：所述第二安装臂绕铰接点的转动幅度不大于1°。
3.根据权利要求1所述的一种航空发动机用电磁驱动式点火装置，其特征在于：所述第一空心陶瓷球和第二空心陶瓷球位于燃油喷嘴的正前方。
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