申请/专利权人：西安航天动力研究所

申请日：2019-08-12

公开（公告）日：2021-01-12

公开（公告）号：CN110513719B

主分类号：F23Q13/02(20060101)

分类号：F23Q13/02(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.01.12#授权;2019.12.24#实质审查的生效;2019.11.29#公开

摘要：一种气氧气甲烷火炬点火器，包括火花塞座、气甲烷集气腔外壳体等；本发明利用组气氧‑气甲烷互击式喷注对实现点火室推进剂填充并通过一次燃烧形成高温富氧燃气，利用点火室身部壳体上的气膜冷却气氧喷注孔形成的气膜对高温富氧燃气流经的点火室壁面进行气膜冷却；高温富氧燃气与排放冷却甲烷在二次补燃燃烧室内进行补燃后通过二次喉部排出以形成射流火炬。本发明提供了一种既能在结构尺寸受限的较小流量条件下工作、又能实现较长工作时间不发生烧蚀的应用于液体火箭发动机的气氧气甲烷火炬点火器，可作为液氧甲烷火箭发动机发生器或推力室启动的点火单元。

主权项：1.一种气氧气甲烷火炬点火器，其特征在于：包括火花塞座2、气甲烷集气腔外壳体4、气甲烷喷注孔基座5、气氧集气腔外壳体7、点火室身部壳体8、点火室喉部壳体11、燃气导管外壳体12、多个焊接直通10；气甲烷喷注孔基座5为锥台形，从气甲烷集气腔外壳体4一端伸入气甲烷集气腔外壳体4中，气甲烷喷注孔基座5一端端部卡在气甲烷集气腔外壳体4端口处；火花塞座2一端从气甲烷集气腔外壳体4另一端伸入气甲烷集气腔外壳体4中和气甲烷喷注孔基座5相连，火花塞座2另一端与外部火花塞连接；气甲烷集气腔外壳体4侧壁开有通孔与焊接直通10连通，实现气甲烷供应；火花塞座2外壁、气甲烷喷注孔基座5外壁和气甲烷集气腔外壳体4内壁之间形成气甲烷集气腔3；气甲烷喷注孔基座5外壁上沿周向均匀分布倾斜的气甲烷通道21，气甲烷通道21贯穿气甲烷喷注孔基座5的端面和斜面；点火室身部壳体8为圆筒结构，外壁一端设置环形凸台，另一端设置环形端面；点火室身部壳体8设置有环形端面的一端连接气甲烷喷注孔基座5，气氧集气腔外壳体7套在点火室身部壳体8上，点火室身部壳体8端部的环形凸台卡在气氧集气腔外壳体7端口中，环形端面位于气氧集气腔外壳体7端面和气甲烷喷注孔基座5端面之间；气氧集气腔外壳体7侧壁上设置通孔与焊接直通10连通，实现气氧供应；气氧集气腔外壳体7与点火室身部壳体8端部的环形凸台和环形端面形成气氧集气腔6；点火室身部壳体8的台阶面上沿周向均匀分布喷注对气甲烷喷注孔20，点火室身部壳体8的侧壁上靠近台阶面的一侧沿周向均匀分布喷注对气氧喷注孔19；喷注对气甲烷喷注孔20通过气甲烷通道21与气甲烷集气腔3连通；点火室身部壳体8侧壁上靠近环形凸台的一侧沿周向均匀分布倾斜的气膜冷却气氧喷注孔18；点火室喉部壳体11包括环形连接段、燃气通道段，燃气通道段为空心杆，燃气通道段沿环形连接段中心轴，燃气通道段一端伸入环形连接段中心孔中并通过锥形连接板与环形连接段内壁相连；环形连接段一端与点火室身部壳体8相连，另一端与燃气导管外壳体12相连，燃气通道段伸入燃气导管外壳体12的中心孔中；气甲烷喷注孔基座5、点火室身部壳体8与点火室喉部壳体11的收缩型面形成点火室9；环形连接段侧壁设置通孔，分别与两个焊接直通10相连，其中一个焊接直通10与燃烧室9连通，另一个焊接直通10安装在环形连接段上靠近燃气导管外壳体12一侧；所述点火室喉部壳体11的燃气通道段的中心孔为高温富氧燃气通道15，高温富氧燃气通道15的直径的取值范围为6～8mm；所述燃气导管外壳体12的中心孔一端向内收缩形成锥面后过渡连接二次喉部17，二次喉部17为圆柱孔段，二次喉部17截面及燃气导管外壳体12内壁锥面与点火室喉部壳体11出口端面形成二次补燃燃烧室16；二次补燃燃烧室16的锥面的收缩锥角的取值范围为70°～100°，二次补燃燃烧室16的轴向长度的取值范围为7～10mm；二次喉部17的直径的取值范围为3～4mm；所述点火室喉部壳体11的燃气通道段的外壁面与燃气导管外壳体12的内壁面形成的环形通道为排放冷却甲烷通道14；排放冷却甲烷通道14的宽度的取值范围为1.5～2.5mm。

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