[发明专利]具有旋转爆震燃烧系统的冲压喷气发动机及操作方法

权利要求书

1.一种冲压喷气发动机，其特征在于，所述发动机包含：

纵向壁，所述纵向壁沿着长度方向延伸，其中，所述纵向壁限定入口区段、燃烧区段和排气区段；

燃料喷嘴组件，所述燃料喷嘴组件从所述纵向壁延伸，其中，所述燃料喷嘴组件限定喷嘴喉部区域，所述燃料喷嘴组件包含：

第一壁，所述第一壁朝所述喷嘴喉部区域径向向内会聚；

第二壁，所述第二壁从所述喷嘴喉部区域径向向外扩散；以及

燃料喷射端口，所述燃料喷射端口位于连接所述第一壁和所述第二壁的壁中的所述喷嘴喉部区域，

其中，所述燃料喷嘴组件能够沿着径向方向移动，以至少基于所述入口区段的入口处的流体流的压力和所述燃料喷嘴组件处的流体流的压力的差异来调整所述喷嘴喉部区域。

2.如权利要求1所述的冲压喷气发动机，其特征在于，所述发动机进一步包含：

致动器组件，所述致动器组件联接到所述燃料喷嘴组件，其中，所述致动器组件构造成使所述燃料喷嘴组件伸出和缩回，以调整所述喷嘴喉部区域。

3.如权利要求1所述的冲压喷气发动机，其特征在于，所述发动机进一步包含：

中心体，所述中心体限定在所述纵向壁的径向内侧，其中，所述燃料喷嘴组件从所述中心体延伸到通过所述纵向壁限定的气体流路中。

4.如权利要求1所述的冲压喷气发动机，其特征在于，其中，所述燃料喷嘴组件包含会聚-扩散喷嘴。

5.一种用于操作冲压喷气发动机的系统，其特征在于，所述系统包含：

燃料喷嘴组件，所述燃料喷嘴组件从纵向壁或中心体中的一个以上延伸，其中，所述燃料喷嘴组件限定喷嘴喉部区域，所述燃料喷嘴组件包含：

第一壁，所述第一壁朝所述喷嘴喉部区域径向向内会聚；

第二壁，所述第二壁从所述喷嘴喉部区域径向向外扩散；以及

燃料喷射端口，所述燃料喷射端口位于连接所述第一壁和所述第二壁的壁中的所述喷嘴喉部区域，

其中，所述燃料喷嘴组件能够沿着径向方向移动，以至少基于所述燃料喷嘴组件的上游和下游的流体流的压力的差异来调整所述喷嘴喉部区域。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包含：

致动器组件，所述致动器组件联接到所述燃料喷嘴组件，其中，所述致动器组件构造成使所述燃料喷嘴组件伸出和缩回，以调整所述喷嘴喉部区域。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，其中，所述燃料喷嘴组件包含会聚-扩散喷嘴。

8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包含：

控制器，所述控制器构造成执行操作，所述操作包含：

调制所述喷嘴喉部区域，以改变从入口区段向下游到所述燃料喷嘴组件的激波的几何形状。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，其中，调制所述喷嘴喉部区域以改变激波的几何形状包括：将成角度的斜激波串改变成所述燃料喷嘴组件处的实质上法向激波。

10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述操作进一步包含：

使所述燃料喷嘴组件伸出或缩回到气体流路中，以调制所述喷嘴喉部区域。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，其中，使所述燃料喷嘴组件伸出或缩回至少基于入口空气流的马赫数。

12.如权利要求10所述的系统，其特征在于，其中，使所述燃料喷嘴组件伸出或缩回以调制所述喷嘴喉部区域至少基于在所述入口区段处维持实质上恒定的动态压力。

13.如权利要求10所述的系统，其特征在于，其中，使所述燃料喷嘴组件伸出或缩回基于维持所述燃料喷嘴组件下游的所需旋转爆震所需要的最小数目的胞格。