[发明专利]一种斜坡火箭布局方式的RBCC发动机燃烧室及其设计方法

权利要求书

1.一种斜坡式火箭布局方式的RBCC燃烧室，其特征在于：从空气入口到燃烧产生的燃气出口依次为隔离段、火箭斜坡安装段、扩张段；

火箭推力室安装在所述的火箭斜坡安装段，使得火箭射流与冲压主流三侧接触且火箭射流位于扩张段火焰前锋之前，利用火箭射流实现燃烧室点火及火焰稳定；所述的火箭斜坡安装段的主体为一个扩张段，在主体扩张段的流道中心从隔离段出口位置沿气流方向设置一火箭安装斜坡，所述的火箭安装斜坡的形状为楔形，火箭推力室安装在该斜坡上。

2.根据权利要求1所述的一种斜坡式火箭布局方式的RBCC燃烧室，其特征在于：火箭安装斜坡段的主体扩张段的扩张角α2取值范围5°～10°。

3.根据权利要求1所述的一种斜坡式火箭布局方式的RBCC燃烧室，其特征在于：所述的斜坡的扩张角ε2取值范围5-10°。

4.根据权利要求1所述的一种斜坡式火箭布局方式的RBCC燃烧室，其特征在于：火箭安装斜坡的压缩角ε1取值范围10-15°。

5.根据权利要求1所述的一种斜坡式火箭布局方式的RBCC燃烧室，其特征在于：所述的隔离段长度L1＝6～10H，隔离段扩张角α1＝0°～2°；所述的H为隔离段入口高度。

6.根据权利要求1所述的一种斜坡式火箭布局方式的RBCC燃烧室，其特征在于：所述的扩张段的级数根据燃烧室飞行马赫数的范围确定；对于飞行马赫数Ma0-7的RBCC燃烧室，采用两级扩张段，一级扩张段长度L3＝6～10H，扩张角α3＝2°～4°；二级扩张段长度L4＝6～10H，α4＝3°～5°；所述的H为隔离段入口高度。

7.根据权利要求6所述的一种斜坡式火箭布局方式的RBCC燃烧室，其特征在于：所述的火箭为变工况火箭，在飞行马赫数Ma＝0～4工况，火箭最大工况工作，通过在二级扩张段内实现热力学壅塞组织燃烧；飞行马赫数Ma＝3.5～5.5，火箭射流关闭，通过在二级扩张段内实现热力学壅塞组织燃烧；飞行马赫数Ma＝5～7，火箭最小工况工作，于一级扩张段内组织中心燃烧并实现热力壅塞。

8.一种斜坡火箭布局方式RBCC发动机燃烧室的设计方法，其特征在于通过下述方式实现：

(1)根据进气道设计结果，确定隔离段入口高度H及宽度W；

(2)根据隔离段入口高度H，确定隔离段长度L1；根据隔离段附面层修正结果，选定隔离段扩张角α1；

(3)根据推力室安装尺寸确定火箭安装斜坡结构参数：长度L2、压缩角ε1、扩张角ε2，使得火箭射流与冲压主流三侧接触；

(4)根据步骤(3)中的火箭安装斜坡结构参数确定火箭斜坡安装段扩张角α2，该扩张角α2应至少满足火箭斜坡安装段沿气流流动方向的各个截面的流通面积与隔离段出口面积保持一致；

(5)根据分级热力壅塞的燃烧组织思想结合燃烧室飞行马赫数范围0-7确定燃烧室的扩张级数；

(6)根据燃烧室飞行马赫数Ma上边界确定一级扩张段长度L3及扩张角α3；根据燃烧室飞行马赫数Ma下边界确定二级扩张段长度L4及扩张角α4。