Эрозионные свечи зажигания
Кроме искровых и полупроводниковых свечей в системах зажигания ГТД используются так называемые эрозионные свечи.
На рисунке 8 приведена конструктивная схема эрозионной свечи.
Рис. 8. Конструкция нижней части эрозионной свечи
В корпусе 1, выполненном из нержавеющей жаростойкой стали, укреплён керамический изолятор 3. Между корпусом и изолятором размещён боковой серебряный электрод 4, а между центральный стержнем 2 и изолятором - центральный серебряный электрод 5. Электроды выполнены в виде конических колец. Рабочей поверхностью А свечи является кольцевая поверхность между двумя концентрически расположенными серебряными электродами. Такая форма поверхности позволяет стабилизировать характеристики разряда. Разрядный промежуток по рабочей поверхности керамики составляет 0,7 - 1,1 ми.
Система зажигания с эрозионными свечами при запуске двигателя всегда включается раньше, чем подается топливо, с целью обеспечения предварительной тренировки свечей - напыления достаточного количества частиц металла.
В эрозионной свече серебряные электроды разделены керамическим изолятором, на поверхности которого напылены мельчайшие частицы серебра.
При подводе напряжения к электродам свечи происходит пробой между отдельными частицами серебра, что значительно снижает величину общего напряжения пробоя Uпр.
В разряде по поверхности металлизированного изолятора существуют две стадии:
- стадия емкостного разряда;
- стадия индуктивного разряда.
В процессе емкостного разряда происходит выгорание частиц серебра с рабочей поверхности свечи, а в процессе индуктивного разряда происходит обратный процесс – процесс металлизации.
Для нормальной работы эрозионной свечи должно соблюдаться динамическое равновесие между процессами выгорания и напыления металлизированных частиц серебра, что обеспечивается соответствующим выбором параметров системы зажигания.
В противном случае, если происходит преобладание процесса напыления, свеча шунтируется и перестает работать. Если же преобладает процесс выгорания частиц, то при малом их числе требуемое пробивное напряжение становится слишком большим и не обеспечивается системой зажигания. Вследствие этого работа свечи также прекращается.
Напряжение пробоя эрозионных свеч, как правило, ниже, чем у полупроводниковых свечей, но физические свойства эрозионного слоя менее стабильны, чем у полупроводниковой керамики.
Таким образом, существует вторая классификация систем зажигания ГТД - классификация по виду используемых свечей и уровню рабочего напряжения:
- высоковольтные системы зажигания с искровыми свечами и с рабочим напряжением 10…20 кВ;
- низковольтные системы зажигания с полупроводниковыми свечами и рабочим напряжением 2…3 кВ;
- низковольтные системы зажигания с эрозионными свечами и с рабочим напряжением 0,5…1,5 кВ.
Вывод: для воспламенения топливовоздушной смеси в ОКС на современных боевых летательных аппаратах применяются системы зажигания исключительно электрического типа. Воспламенение топливовоздушной смеси в электрических системах зажигания осуществляется за счет энергии электрических разрядов между электродами специального разрядника, называемого запальной свечой. В аппаратуре зажигания ГТД используются три вида электрических свечей: искровые, полупроводниковые и эрозионные свечи.