ScienceandTechnology&Innovation┃科技与创新2023年第13期·37·文章编号：2095-6835（2023）13-0037-03气氧/酒精点火器设计及试验研究冯欣，李海涛，赵宏，张海栋，戴芳立，敖春芳（北京航天试验技术研究所，北京100074）摘要：针对蒸汽发生器多次重复稳定点火的需求，设计了一种气氧/酒精点火器。根据点火流量、压力、温度需求理论计算得到点火器的结构参数，并对点火器进行了冷调试验和点火试验研究，验证了其点火可靠性。试验结果表明，点火器采用双组元气液混合喷嘴+圆筒状燃烧室+喉部收缩出口的结构方案，出口能生成稳定的点火火炬，点火参数符合设计要求；点火器的混合比和总流量能够在一定范围内调整，多种不同混合比下，点火器均能够成功点火，点火成功率几乎为100%。关键词：火炬点火器；结构参数；燃烧试验；理论设计中图分类号：V231.2；V430文献标志码：ADOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2023.13.010蒸汽发生器是基于液体火箭发动机推力室工作原理设计，通过燃烧燃料产生一定流量的高温高压气体，是国内外各类发动机地面试验的重要设备。采用非自燃工质的蒸汽发生器的工作过程主要分为点火前准备、点火器点火起动、蒸汽发生器点火起动、蒸汽发生器稳定工作和蒸汽发生器关机等阶段。研究表明，蒸汽发生器工作可靠性主要依赖于蒸汽发生器点火起动成功率，而点火器的可靠性直接影响蒸汽发生器点火起动成功率[1]。火炬式点火器主要由喷嘴、燃烧室、喷管、燃气导管、火花塞点火系统等组成，工作时燃料由供应系统输送，通过喷嘴喷入点火器燃烧室内雾化混合，在火花塞点火系统的作用下燃烧，形成高温燃气并通过燃气导管喷出，出口形成稳定火焰。因其具有能多次点火、很宽的参数工作范围等优点被广泛地研究和应用[2-5]。从燃料自身出发，火炬式点火器又可分为液液点火、气液点火和气气点火等形式，本文研究的是性价比较高的气氧/酒精点火器。在设计火炬式点火器时，因其燃烧，温度一般大于等于1000K，因此核心问题之一是点火器的热防护问题，常用的热防护手段有夹层冷却、充氮气冷却、液膜冷却等方式，要根据点火器的燃料类型、余氧系数、工作时间等选择合适的热防护方式。本文通过试验手段，对采用酒精燃料旋转液膜冷却的气氧/酒精点火器进行点火分析，验证其工作性能。1点火器装置设计如图1所示，气氧/酒精点火器包括酒精腔外环、酒精喷嘴、气氧喷嘴、酒精进口接管咀、气氧进口接管咀组成的气氧/酒精喷嘴、圆筒形燃烧室、火花塞支座、火花塞密...
