[发明专利]宽速域冲压发动机燃烧室及其工作方法

权利要求书

1.一种宽速域冲压发动机燃烧室，其特征在于，包括进气道连接段（1）、前倾凹腔燃烧室（2）以及尾喷管（3）；

所述进气道连接段（1）、前倾凹腔燃烧室（2）以及尾喷管（3）依次设置；

所述进气道连接段（1）为连接可变超声速进气道出口与燃烧室进口的桥接部件；

所述前倾凹腔燃烧室（2）的入口横截面积大于进气道连接段（1）的横截面积；

所述进气道连接段（1）、前倾凹腔燃烧室（2）以及尾喷管（3）这三者以及三者组合安装后的结构

-相对于中心平面对称；或者

-相对于中心轴旋转对称；

所述进气道连接段（1）上设置有第一级燃料喷注系统（4）；所述第一级燃料喷注系统（4）在设定的飞行马赫数范围内，平行于来流空气喷注燃料进行工作；

所述前倾凹腔燃烧室（2）的壁面处设置有第二级燃料喷注系统（5）和电点火器（6）；所述第二级燃料喷注系统（5）在设定的飞行马赫数范围内，通过横向射流或是斜向射流，进行燃料喷注；

所述尾喷管（3）为一段尾喷管，包括喉道位置（7）；所述喉道位置（7）能够通过机械控制实现可变喉道，对不同飞行马赫数流量进行匹配控制；

所述前倾凹腔燃烧室（2）的最大横截面积4-5倍于所述前倾凹腔燃烧室（2）的入口横截面积。

2.根据权利要求1所述的宽速域冲压发动机燃烧室，其特征在于，所述喉道位置（7）的面积能够通过支板转轴方式进行调节，以匹配不同工况下的气流。

3.一种宽速域冲压发动机燃烧室工作方法，其特征在于，利用权利要求1至2中任一项所述的宽速域冲压发动机燃烧室，包括如下工作步骤：

低速工作步骤：在于低飞行马赫数2.5-4时，燃烧室进口形成超声速欠膨胀自由射流，此时关闭第一级燃料喷注系统（4），开启第二级燃料喷注系统（5），并启用电点火器（6）进行燃料的强迫点火，使燃料在大型凹腔中稳定燃烧；

中速工作步骤：在中高飞行马赫数4-6时，燃烧室进口形成超声速自由射流势流核心区，此时关闭电点火器（6），主要采用第一级燃料喷注系统（4）进行喷注燃料，第二级燃料喷注系统（5）进行辅助喷注燃料，在大型凹腔内形成稳定燃烧；

高速工作步骤：在更高飞行马赫数6以上时，燃烧室进口形成超声速过膨胀自由射流，此时关闭第二级燃料喷注系统（5），主要采用第一级燃料喷注系统（4）进行喷注燃料，燃烧主要发生在核心区，转变为波系稳定形式。