CN110195664B - 具有旋转爆震燃烧系统的发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有旋转爆震燃烧系统的发动机。具体而言，一种布雷顿循环发动机和用于操作的方法。发动机包括内壁组件和上游壁组件，它们各自从纵向壁延伸到气体流动路径中。促动器调节在内壁组件与上游壁组件之间到气体流动路径中的爆震燃烧区域的深度。发动机使氧化剂流动穿过气体流动路径，并且内壁捕获氧化剂的部分。发动机还经由上游壁调节捕获的氧化剂流，并且使第一燃料流流动至捕获的氧化剂流，以产生旋转的爆震气体。发动机使爆震气体向下游流动并与氧化剂流混合，并且使第二燃料流流动至爆震气体/氧化剂混合物且焚烧，以产生推力。

Description

具有旋转爆震燃烧系统的发动机

技术领域

本主题涉及用于布雷顿（Brayton）循环机器的连续爆震燃烧系统。

背景技术

推进系统（包括燃气涡轮、冲压式喷气发动机、以及超音速冲压式喷气发动机）通常使用爆燃燃烧系统来焚烧燃料/氧化剂混合物，以产生燃烧气体，该燃烧气体膨胀并且释放以产生推力。虽然此类推进系统通过构件效率的稳定提高以及压力比和峰值温度的增加而达到高水平的热力学效率，但是另外的改进在本领域仍然受欢迎。

更具体而言，另外的改进大体上在燃烧过程的稳定性方面为期望的。更具体而言，另外的改进对于应用于燃气涡轮增强器/后燃器或涡轮级间焚烧器系统、冲压式喷气发动机以及超音速冲压式喷气发动机中的燃烧系统而言为期望的。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可从描述为明显的，或者可通过本发明的实践学习到。

本公开涉及一种布雷顿循环发动机和用于操作的方法。发动机包括沿着纵向方向延伸的纵向壁，其限定发动机的气体流动路径。内壁组件从纵向壁延伸到气体流动路径中。内壁组件在内壁组件上游在气体流动路径中限定爆震燃烧区域。上游壁组件在内壁组件上游联接至纵向壁。各种实施例包括构造成调节气体流动路径的截面面积的促动器。促动器调节到气体流动路径中的爆震燃烧区域的深度。在一个实施例中，促动器联接至上游壁组件，并且促动器调节气体流动路径中的上游壁组件的深度。用于操作发动机的方法包括使氧化剂流动穿过气体流动路径到燃烧区段中；经由延伸到气体流动路径的深度中的内壁捕获氧化剂流的部分；经由设置在内壁上游的上游壁调节至内壁的氧化剂流；使第一燃料流流动至经由壁捕获的氧化剂流的部分；经由内壁上游的第一燃料流和氧化剂的部分的混合物而产生爆震气体的旋转爆震波；使爆震气体的至少一部分向下游流动并且使爆震气体与氧化剂流混合；使第二燃料流流动至爆震气体和氧化剂流的混合物；以及焚烧第二燃料流、爆震气体以及氧化剂流的混合物以产生推力。

在各种实施例中，调节至内壁的氧化剂流至少基于发动机的操作条件。在一个实施例中，发动机的操作条件至少基于燃烧区段处的氧化剂流的压力、温度或流速。

在一个实施例中，调节氧化剂流至少基于期望的最小数量的爆震单元，以产生旋转爆震波。

在各种实施例中，调节氧化剂流还包括基于发动机的操作条件调节气体流动路径的截面面积。在一个实施例中，调节气体流动路径的截面面积包括至少基于发动机的操作条件调节上游壁的到气体流动路径中的深度。

在一个实施例中，焚烧第二燃料流、爆震气体以及氧化剂流的混合物以产生推力包括爆燃燃烧过程。

在各种实施例中，燃烧区段处的氧化剂流限定穿过气体流动路径的超声速轴向速度，从而产生来自气体流动路径中的氧化剂流的倾斜冲击波。在一个实施例中，用于操作发动机的方法还包括，基于发动机的操作条件调节倾斜冲击波的轮廓。在一个实施例中，调节倾斜冲击波的轮廓包括，调节上游壁的到气体流动路径中的深度。

在一个实施例中，爆震燃烧区域沿着纵向方向限定在上游壁组件与内壁组件之间。

在另一实施例中，发动机限定超声速燃烧冲压式喷气发动机。

在各种实施例中，内壁组件包括上游面和下游面，该上游面从纵向壁延伸到气体流动路径中，该下游面从纵向壁延伸并且在气体流动路径中联接至上游面。下游面相对于纵向壁以角度设置。在一个实施例中，促动器调节下游面相对于纵向壁的角度。在另一实施例中，内壁组件的下游面限定在爆震燃烧区域下游提供第二燃料流的第二燃料喷射端口。在又一实施例中，内壁组件的上游面限定将第一燃料流提供至爆震燃烧区域的第一燃料喷射端口。

在各种实施例中，纵向壁限定将第一燃料流提供至爆震燃烧区域的第一燃料喷射端口。

本发明的这些及其它的特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求变得更好理解。并入在本说明书中并且构成本说明书的部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同描述用于阐释本发明的原理。

技术方案1. 一种用于操作布雷顿循环发动机的方法，所述方法包括：

使氧化剂流动穿过气体流动路径到燃烧区段中；

经由延伸到所述气体流动路径的深度中的内壁捕获所述氧化剂流的部分；

经由设置在所述内壁上游的上游壁调节至所述内壁的所述氧化剂流；

使第一燃料流流动至经由所述壁捕获的所述氧化剂流的所述部分；

经由所述内壁上游的所述第一燃料流和氧化剂的所述部分的混合物而产生爆震气体的旋转爆震波；

使所述爆震气体的至少一部分向下游流动并且使所述爆震气体与所述氧化剂流混合；

使第二燃料流流动至爆震气体和所述氧化剂流的混合物；以及

焚烧所述第二燃料流、所述爆震气体以及所述氧化剂流的混合物以产生推力。

技术方案2. 根据技术方案1所述的方法，其中，调节至所述内壁的所述氧化剂流至少基于所述发动机的操作条件。

技术方案3. 根据技术方案2所述的方法，其中，所述发动机的所述操作条件至少基于所述燃烧区段处的所述氧化剂流的压力、温度或流速。

技术方案4. 根据技术方案1所述的方法，其中，调节所述氧化剂流至少基于期望的最小数量的爆震单元以产生所述旋转爆震波。

技术方案5. 根据技术方案1所述的方法，其中，调节所述氧化剂流还包括：

基于所述发动机的操作条件调节所述气体流动路径的截面面积。

技术方案6. 根据技术方案5所述的方法，其中，调节所述气体流动路径的所述截面面积包括：

至少基于所述发动机的操作条件调节所述上游壁的到所述气体流动路径中的深度。

技术方案7. 根据技术方案1所述的方法，其中，焚烧所述第二燃料流、所述爆震气体以及所述氧化剂流的所述混合物以产生推力包括爆燃燃烧过程。

技术方案8. 根据技术方案1所述的方法，其中，所述燃烧区段处的所述氧化剂流限定穿过所述气体流动路径的超声速轴向速度，从而产生来自所述气体流动路径中的所述氧化剂流的倾斜冲击波。

技术方案9. 根据技术方案8所述的方法，还包括：

基于所述发动机的操作条件调节所述倾斜冲击波的轮廓。

技术方案10. 根据技术方案9所述的方法，其中，调节所述倾斜冲击波的轮廓包括：

调节所述上游壁的到所述气体流动路径中的深度。

技术方案11. 一种布雷顿循环发动机，所述发动机包括：

纵向壁，其沿着纵向方向延伸，其中所述纵向壁限定所述发动机的气体流动路径；

内壁组件，其从所述纵向壁延伸到所述气体流动路径中，其中所述内壁组件在所述内壁组件上游在所述气体流动路径中限定爆震燃烧区域；以及

上游壁组件，其在所述内壁组件上游联接至所述纵向壁。

技术方案12. 根据技术方案11所述的发动机，其中，所述爆震燃烧区域沿着所述纵向方向限定在所述上游壁组件与所述内壁组件之间。

技术方案13. 根据技术方案11所述的发动机，还包括：

促动器，其构造成调节所述气体流动路径的截面面积，并且进一步其中所述促动器调节到气体流动路径中的所述爆震燃烧区域的深度。

技术方案14. 根据技术方案13所述的发动机，其中，所述促动器联接至所述上游壁组件，并且其中所述促动器调节所述气体流动路径中的所述上游壁组件的深度。

技术方案15. 根据技术方案11所述的发动机，其中，所述发动机限定超声速燃烧冲压式喷气发动机。

技术方案16. 根据技术方案11所述的发动机，其中，所述纵向壁限定将第一燃料流提供至所述爆震燃烧区域的第一燃料喷射端口。

技术方案17. 根据技术方案11所述的发动机，其中，所述内壁组件包括：

上游面，其从所述纵向壁延伸到所述气体流动路径中；以及

下游面，其从所述纵向壁延伸并且在所述气体流动路径中联接至所述上游面，其中所述下游面相对于所述纵向壁以角度设置。

技术方案18. 根据技术方案17所述的发动机，其中，所述促动器调节所述下游面相对于所述纵向壁的所述角度。

技术方案19. 根据技术方案17所述的发动机，其中，所述内壁组件的所述上游面限定将第一燃料流提供至所述爆震燃烧区域的第一燃料喷射端口。

技术方案20. 根据技术方案17所述的发动机，其中，所述内壁组件的所述下游面限定在所述爆震燃烧区域下游提供第二燃料流的第二燃料喷射端口。

附图说明

包括针对本领域普通技术人员的其最佳模式的本发明的完整且充分的公开在参照附图的说明书中阐述，在该附图中：

图1A-1B为根据本公开的方面的二维构造发动机的示例性实施例的纵向截面视图；

图2A-2B为根据本公开的方面的轴对称构造发动机的示例性实施例的纵向截面视图；

图3A为沿着截面3A-3A的图1A-1B的二维构造发动机的示例性实施例的截面视图；

图3B为沿着截面3B-3B的图2A的轴对称构造发动机的示例性实施例的截面视图；

图3C为沿着截面3C-3C的图2B的轴对称构造发动机的示例性实施例的截面视图；

图4为根据本公开的方面的大体上在图1A-1B和图2A-2B中提供的发动机的燃烧区段的示例性实施例的详细纵向截面视图；

图5A-5B为根据本公开的方面的大体上在图1A-1B和图2A-2B中提供的发动机的燃烧区段的示例性实施例的详细纵向截面视图；

图6A为在图4和图5A-5B中大体上设成处于完全延伸位置的燃烧区段的部分的示例性实施例的纵向截面视图；

图6B为在图6A中大体上设成处于部分延伸位置的燃烧区段的部分的示例性实施例的纵向截面视图；

图7A为根据本公开的方面的二维构造发动机的示例性实施例的纵向截面视图；

图7B为根据本公开的方面的轴对称构造发动机的示例性实施例的纵向截面视图；

图8A为在图4、图5A-5B以及图7A-7B中大体上设成处于完全延伸位置的燃烧区段的部分的示例性实施例的纵向截面视图；

图8B为在图8A中大体上设成处于完全缩回位置的燃烧区段的部分的示例性实施例的纵向截面视图；

图9为根据本公开的方面的大体上在图1A-1B、图2A-2B以及图7A-7B中提供的发动机的燃烧区段的另一示例性实施例的详细纵向截面视图；

图10A为大体上在图9中提供为示例性二维构造的详细视图的截面视图；

图10B为大体上在图9中提供为示例性轴对称构造的详细视图的截面视图；

图11为根据本公开的方面的发动机的另一示例性轴对称截面视图；以及

图12为概述用于操作布雷顿循环发动机的方法的示例性步骤的流程图。

附图标记在本说明书和附图中的重复使用旨在表示本发明的相同或类似的特征或元件。

零件清单

参照标号 构件

10 布雷顿循环发动机（“发动机”）

12 轴向中心线

20 入口区段

21 轮廓

30 排气区段

31 喷嘴

78 第一燃料流

79 第二燃料流

81 氧化剂流

81（a） 氧化剂流的（捕获）部分[内壁组件120的上游面121处的氧化剂流81的捕获部分]

81（b） 氧化剂流的（未捕获）部分[未由内壁组件120捕获在区域125中]

82 燃烧气体

90 气体流动路径

100 燃烧区段

110 纵向壁

111 第一纵向壁

112 第二纵向壁

119 末端

120 内壁组件

121 上游面

122 下游面

123 第二燃料喷射端口

124 第一燃料喷射端口

125 爆震燃烧区域（“区域”）[在内壁组件120上游，限定遮蔽腔；邻近于上游面121和纵向壁110]

125（a） 第一旋转爆震燃烧区域（“第一区域”）

125（b） 第二旋转爆震燃烧区域（“第二区域”）

126 爆震气体

127 爆震波

127（a） 第一爆震波

127（b） 第二爆震波

128 锐角[从纵向壁110朝向上游面121]

129 角度[在纵向壁110与上游面121之间]

130 支柱

131 前壁

132 后壁

133 轴向壁

140 上游壁组件

141 [上游壁组件140的]第一面

142 [上游壁组件140的]第二面

150 促动器

1000 用于操作布雷顿循环发动机的方法

1002 使氧化剂（例如，氧化剂81）流动穿过气体流动路径（例如，气体流动路径90）到燃烧区段（例如，燃烧区段100）中

1004 经由延伸到气体流动路径的深度（例如，气体流动路径90的深度D）中的内壁（例如，内壁组件120）捕获氧化剂流的部分（例如，氧化剂81（a））

1006 使第一燃料流（例如，燃料78）流动至经由内壁捕获的氧化剂流的部分（例如，氧化剂81（a））

1008经由内壁上游的第一燃料流和氧化剂的部分的混合物而产生爆震气体的旋转爆震波（例如，爆震波127）

1010 使爆震气体（例如，爆震气体126）的至少一部分向下游流动并且使爆震气体与氧化剂流（例如，氧化剂81（b））混合

1012 使第二燃料流（例如，燃料79）流动至爆震气体和氧化剂流的混合物

1014 焚烧第二燃料流、爆震气体以及氧化剂流的混合物以产生燃烧气体（例如，燃烧气体82）以产生推力

1016 基于发动机的操作条件调节气体流动路径的截面面积

1018 至少基于发动机的操作条件调节第一燃料流的压力、流或温度中的一个或多个

1020至少基于发动机的操作条件调节内壁的到气体流动路径中的深度

1022 基于发动机的操作条件调节倾斜冲击波的轮廓

1024 调节内壁的到气体流动路径中的深度

1026 调节上游壁（例如，上游壁组件140）的到气体流动路径中的深度

1028 经由设置在内壁上游的上游壁（例如，上游壁组件140）调节至内壁的氧化剂流

1030 至少基于发动机的操作条件调节上游壁的到气体流动路径中的深度

3A-3A 截面[描绘图3A中的示例性截面实施例]

3B-3B 截面[描绘图3B中的另外的示例性截面实施例]

3C-3C 截面[描绘图3C中的另外的示例性截面实施例]

C （环形或）周向方向

D 深度

H 高度

L 纵向方向

W 宽度。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的实施例，其一个或多个实例在附图中示出。各个实例经由阐释本发明提供，而不限制本发明。实际上，对本领域技术人员而言将显而易见的是，可在本发明中进行各种改型和变型，而不脱离本发明的范围或精神。例如，示为或描述为一个实施例的部分的特征可与另一个实施例一起使用以产生又一个实施例。因此，意图是，本发明覆盖归入所附权利要求和它们的等同物的范围内的此类改型和变型。

如本文中所使用，用语“第一”、“第二”和“第三”可以可互换地使用，以将一个构件与另一个区分开，并且不旨在表示独立构件的位置或重要性。

用语“向前”和“向后”是指热力发动机或运载器内的相对位置，并且是指热力发动机或运载器的正常操作姿态。例如，关于热力发动机，向前是指更靠近热力发动机入口的位置，而向后是指更靠近热力发动机喷嘴或排气口的位置。

用语“上游”和“下游”是指相对于流体通道中的流体流的相对方向。例如，“上游”是指流体流自的方向，且“下游”是指流体流至的方向。

单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数参照，除非上下文另外清楚地指出。

如本文中遍及说明书和权利要求使用的近似语言应用于修饰可在不导致其涉及的基本功能的变化的情况下可容许地改变的任何数量表达。因此，由用语或多个用语如“大约”、“近似”和“大致”修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量值的器具的精度，或用于构成或制造构件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以是指在10％的容限内。

此处和遍及说明书和权利要求，范围限制被组合和/或互换。此类范围是确定的并且包括包含在其中的所有子范围，除非上下文或语言另外指示。例如，本文中公开的所有范围包括端点，并且端点能够彼此独立地组合。

大体上提供发动机和燃烧区段的实施例，其改进冲压式喷气发动机和超音速冲压式喷气发动机以及燃气涡轮发动机的燃烧稳定性和性能，该燃气涡轮发动机大体上包括涡轮级间焚烧器或后燃排气系统、或管道焚烧器。大体上在本文中提供的发动机的各种实施例在主燃烧过程（如常规或爆燃燃烧过程）上游限定旋转爆震燃烧区域。在各种实施例中，旋转爆震燃烧区域可大体上用作用于下游常规燃烧过程的引燃器，以便改进发动机的燃烧区段的稳定性和性能。此外，大体上提供的发动机的实施例可经由燃料分流在旋转爆震燃烧区域与常规燃烧过程之间的调制来实现气体流动路径的截面面积变化，由此与近似恒定的q路径相比，实现在气体流动路径中的一定范围内或多个动态压力下的燃烧区段的操作。

现在参照附图，图1A-1B和图2A-2B为示例性布雷顿循环发动机（下文称为“发动机10”）的纵向截面视图。发动机10的各种实施例可大体上限定冲压式喷气发动机、超音速冲压式喷气发动机、用于燃气涡轮发动机的涡轮级间焚烧器或后燃器/增强器，或管道焚烧器。就此而言，尽管大体上在本文中提供的发动机10可大致上限定超声速燃烧冲压式喷气发动机或超音速冲压式喷气发动机（例如，图1A、图2A）或亚声速燃烧冲压式喷气发动机（例如，图1B、图2B），但是各种实施例可限定发动机（如燃气涡轮发动机）的部分，以便提供涡轮级间推力、后燃推力，或者限定多循环机器（例如，与燃气涡轮发动机集成的冲压式喷气发动机或超音速冲压式喷气发动机）。

参照图1A-1B和图2A-2B，发动机10沿着纵向方向L限定呈串联布置的入口区段20、燃烧区段100以及排气区段30。发动机10包括沿着纵向方向L延伸的纵向壁110。纵向壁110至少部分地限定发动机10的气体流动路径90。例如，纵向壁110沿着纵向方向L延伸并且确定轮廓成限定发动机10的燃烧区段100。纵向壁110还可沿着纵向方向L延伸并且确定轮廓成限定发动机10的入口区段20。

例如，参照图1A-1B和图2A-2B，入口区段20大体上确定轮廓成准许氧化剂流（由箭头81示意性地示出）到发动机10中，以流动穿过气体流动路径90至燃烧区段100。在图1A和图2A中，发动机10大体上限定超音速冲压式喷气发动机，以便准许氧化剂的超声速流81到发动机10的气体流动路径90中并且在燃烧区段100处维持大于1马赫的轴向速度。在图1B和图2B中，发动机10大体上限定冲压式喷气发动机，以便准许氧化剂流81到发动机10中，包括超声速流。然而，纵向壁110限定轮廓，以便将燃烧区段100上游的氧化剂流81减速到亚声速轴向速度（即，小于1马赫），如大体上在轮廓21处所描绘。

仍然参照图1B，大体上描绘的发动机10的纵向壁110还限定轮廓，以便限定排气区段30处的喷嘴31。喷嘴31加速从燃烧区段100穿过气体流动路径90的燃烧气体流（由箭头82示意性地示出），以生成推力。喷嘴31可至少基于发动机10的期望操作空气速度范围来限定会聚喷嘴或会聚-扩散喷嘴。

在大体上在图1A-1B中提供的实施例中，发动机10限定二维构造，如关于图3A进一步详述，描绘图1A-1B的截面3A-3A处的示例性截面实施例。如大体上在图3A中所描绘，发动机10的示例性二维构造限定宽度W和高度H。在大体上关于图1A-1B和图3A提供的实施例中，纵向壁110还可沿着宽度W和高度H延伸，以便限定气体流动路径90的大致矩形的截面。作为另一实例，宽度W和高度H可近似相等，以便限定大致正方形的截面面积。

在其它实施例中，如大体上在图2A-2B中所提供，发动机10相对于沿着纵向方向L延伸的基准轴向中心线12限定大体上轴对称的构造。在截面3B-3B（图2A）和截面3C-3C（图2B）处的另外的截面实施例大体上关于图3B-3C描绘和描述。在各种实施例中，如大体上关于图2A-2B和图3B-3C所提供，纵向壁110可围绕轴向中心线12环状地延伸，以便限定气体流动路径90的大致圆形或环形截面。

现在参照图1A-1B、图2A-2B和图3A-3C，并且还连同图4中提供的示例性详细视图，发动机10还包括延伸到气体流动路径90中的内壁组件120。内壁组件120在内壁组件120的上游面121处部分地阻挡或捕获氧化剂流81的部分，如由箭头81（a）所示意性地示出。内壁组件120在内壁组件120上游限定在圆125处示意性地示出的区域。更具体而言，如限定遮蔽腔的区域125限定成邻近于上游面121和纵向壁110。由箭头78示意性地示出的第一燃料流与区域125处的氧化剂的捕获部分81（a）混合（还关于图5A-5B示出和描述）。该燃料-氧化剂混合物接着用高能量源点燃，以建立爆震波，如由图3A-3C中的箭头127所示意性地示出。

仍然参照图4，连同图1A-1B、图2A-2B和图3A-3C，来自爆震波127（图3A-3C）的爆震气体的部分（由箭头126示意性地示出）离开区域125并且与不由内壁组件120在区域125中捕获的氧化剂流81（b）混合。在爆震气体126和氧化剂81（b）向内壁组件120的上游面121的下游流动时，由箭头79示意性地示出的第二燃料流通过内壁组件120的下游壁122提供到气体流动路径90中。爆震气体126、氧化剂81（b）以及燃料79被混合并且焚烧，以产生燃烧气体82，燃烧气体82还提供如先前在本文中描述的推力。在各种实施例中，爆震气体126、氧化剂81（b）以及燃料79的混合物可混合并焚烧作为爆燃燃烧过程或爆震燃烧过程。

如本文中描述的内壁组件120可通过经由控制在区域125内提供至爆震过程的第一燃料流78的流速来控制爆震气体126的产生，以改进包括氧化剂81（b）和第二燃料流79的下游燃烧过程的稳定性。例如，第一燃料流78和氧化剂的部分81（a）可一起改变内壁组件120下游的燃料/氧化剂混合物。作为另一实例，捕获氧化剂的部分81（a）并提供第一燃料流78的内壁组件120可限定用于燃烧区段100的引燃器控制，以便改进在氧化剂流81的各种流速、压力或温度下的整体燃烧稳定性、性能或可操作性。作为又一实例，内壁组件120大体上实现独立的空气动力学方法来经由第一燃料流78的变化以及第一燃料流78相对于第二燃料流79的变化来提供沿着气体流动路径90的面积变化。就此而言，内壁组件120实现发动机10在氧化剂流81的多个动态压力下的操作，而不是限于穿过气体流动路径90的近似恒定的体积流速。

返回参照图4，内壁组件120还可限定延伸到气体流动路径90中的末端119。在各种实施例中，末端119至少部分地朝向发动机10的上游端部（即，朝向入口区段20）延伸。末端119可在内壁组件120的上游面121的最内端部处限定到气体流动路径90中。例如，末端119可大体上近似限定在上游面121和下游面122所联接之处。在各种实施例中，末端119相对于二维实施例限定沿着宽度W和/或高度H，即，沿着在沿纵向方向L的长度处的截面延伸的波形，如大体上在图3A中所提供。作为其它实施例，末端119相对于轴对称实施例限定沿着环或周向方向C延伸的波形，如大体上在图3B-3C中所提供。在还有各种实施例中，末端119限定正弦波、三角波、箱形波、锯齿波，或它们的组合。

返回参照大体上关于图2A-2B和图3B-3C提供的发动机10的大体上轴对称的构造，纵向壁110还可限定第一纵向壁111，其限定在第二纵向壁112的径向外侧。第一纵向壁111和第二纵向壁112中的各个大致上如关于纵向壁110示出和描述的那样构造。例如，在如大体上在图2A和图3B中示出的发动机10和纵向壁110的一个实施例中，内壁组件120可从第一纵向壁111或第二纵向壁112中的一个或多个延伸到气体流动路径90中。

从第一纵向壁111延伸的内壁组件120可限定第一旋转爆震燃烧区域125（a）。从第二纵向壁112延伸的内壁组件120可限定第二旋转爆震燃烧区域125（b）。如大体上在图2A和图3B中所描绘，第一区域125（a）大体上沿着第一纵向壁111近侧的外半径限定。第二区域125（b）大体上沿着第二纵向壁112近侧的内半径限定。参照图3B，第一爆震波127（a）可传播穿过第一区域125（a），并且第二爆震波127（b）可传播穿过第二区域125（b）。

在一个实施例中，第一爆震波127（a）和第二爆震波127（b）同向旋转地传播，即，第一爆震波127（a）和第二爆震波127（b）沿着围绕轴向中心线12的相同的周向方向C传播。在另一实施例中，第一爆震波127（a）和第二爆震波127（b）反向旋转地传播，即，第一爆震波127（a）和第二爆震波127（b）彼此相对地沿着围绕轴向中心线12的周向方向C传播。在各种实施例中，爆震波127可顺时针或逆时针传播穿过气体流动路径90。

应当认识到的是，本文中和全文中的爆震波127的描述和描绘大体上适用于第一爆震波127（a）和第二爆震波127（b），除非另外说明。更进一步，应当认识到的是，本文中和全文中的纵向壁110的描述和描绘大体上适用于第一纵向壁111和第二纵向壁112，除非另外说明。此外，应当认识到的是，本文中和全文中的区域125的描述和描绘大体上适用于第一区域125（a）和第二区域125（b），除非另外说明。

现在参照图5A-5B，大体上提供大体上在图1A-1B、图2A-2B、图3A-3C和图4中描绘的发动机10的燃烧区段100的部分的另外的示例性实施例。图5A-5B中描绘的实施例进一步详述提供第一燃料流78的第一燃料喷射端口124和提供第二燃料流79的第二燃料喷射端口123的实施例，如先前在本文中所描述。在各种实施例中，第二燃料喷射端口123通过内壁组件120的下游壁122限定，以提供第二燃料流79。例如，第二燃料喷射端口123大体上在内壁组件120处或下游提供第二燃料流79。第二燃料喷射端口123可大体上提供第二燃料流79，以与氧化剂流81（b）混合，以用于常规或爆燃燃烧过程。在各种实施例中，爆震燃烧区域125下游的常规燃烧过程可限定主焚烧器或燃烧过程，以便实现发动机10的高功率或最大功率操作。在还有各种实施例中，第一燃料喷射端口124能够与第二燃料喷射端口123独立地控制，以便提供与第二燃料流79不同的第一燃料流78的压力、流或温度。

在发动机10的一个实施例中，第一燃料喷射端口124通过纵向壁110限定。例如，第一燃料喷射端口124可在内壁组件120上游通过纵向壁110限定，以便提供近似垂直于穿过气体流动路径90到区域125中的氧化剂流81的第一燃料流78。作为另一实例，第一燃料喷射端口限定成大体上邻近于区域125，如在内壁组件120的上游面121上游并邻近于其。

在发动机10的另一实施例中，第一燃料喷射端口124通过内壁组件120的上游面121限定。例如，第一燃料喷射端口124可通过上游面121限定，以便提供近似平行于穿过气体流动路径90到区域125中的氧化剂流81的第一燃料流78。在各种实施例中，上游面121相对于穿过气体流动路径90的氧化剂流81的方向以角度设置。就此而言，第一燃料喷射端口124还可相对于穿过气体流动路径90的氧化剂流81的方向以锐角限定，如大体上对应于上游面121的锐角。

参照图5A中提供的示例性实施例，上游面121延伸到气体流动路径90中，如沿着深度D。在一个实施例中，上游面121限定成大致上凹形的。例如，上游面121朝向下游面122突出。凹形的上游面121可限定凹穴或遮蔽腔，从而促进爆震波127（图3A-3C）所传播的区域125。参照图5A-5B，上游面121和下游面122所联接之处的点或部分可沿着纵向方向L近似等于（例如，图5B）上游面121和纵向壁110所联接之处的点或部分或者在其前方（例如，图5A）。就此而言，内壁组件120的上游面121可实现捕获氧化剂流的部分81（a），以在区域125内生成爆震波127（图3A-3C）。

参照大体上在图5B中提供的示例性实施例，上游面121可大致上向内延伸到气体流动路径90中。例如，上游面121可与纵向壁110近似垂直地延伸到气体流动路径90中。在其它实施例中，如在纵向壁110关于基准纵向方向L倾斜（即，不平行）的情况下，上游面121可相对于基准纵向方向L近似垂直地延伸到气体流动路径90中。就此而言，纵向壁110与上游面121之间的角度129可在近似45度和近似135度之间。在各种实施例中，角度129可为近似90度。

现在参照大体上在图4和图5A-5B中提供的实施例，上游面121可从纵向壁110沿着基准深度D延伸到气体流动路径90中。在如限定大体上在图1A-1B中提供的发动机10的二维气体流动路径90的各种实施例中，基准深度D基于气体流动路径90的高度H或宽度W（图3A-3C）。内壁组件120的上游面121基于在区域125处维持旋转爆震所需的最小数量的单元而在基准深度D处延伸到气体流动路径90中。爆震单元以取决于燃料（例如，液体或气体氢或烃类燃料，或它们的组合）和氧化剂（例如，空气或氧气）的类型以及区域125处的反应物（即，燃料78和氧化剂81（a））的压力和温度的单元宽度（λ）和反应物的化学计量（Φ）为特征。对于燃料78和氧化剂81（a）的各个组合而言，单元大小随着压力和温度的增加而降低，并且对于化学计量而言大于或小于1.0。因为单元宽度可从最低稳态操作条件到最高稳态操作条件减小20倍或更多，燃料78的流速至少基于进入区域125的氧化剂81（a）的压力、流或温度来调制，以便跨过发动机10的多个操作条件提供可持续的爆震单元大小。

更进一步，第一燃料流78可基于期望位置来调制，燃料78进入区域125到该期望位置。例如，在一个实施例中，第一燃料喷射端口124可通过上游面121和纵向壁110限定。就此而言，燃料78可通过上游面121和纵向壁110来调制，以便限定穿过上游面121或纵向壁110中的各个的不同燃料分流或流速。

仍然参照图5A-5B，在一个实施例中，上游面121沿着基准深度D从纵向壁110延伸到气体流动路径90的近似35％或更少中。作为备选，上游面121从纵向壁110延伸到气体流动路径90中达到等于或小于深度D的近似35％。更进一步，上游面121相对于沿着纵向方向L的气体流动路径90的近似部分（上游面121从该部分从纵向壁110延伸）从纵向壁110延伸到气体流动路径90中达到等于或小于深度D的近似35％。

关于发动机10的二维实施例，如大体上在图1A-1B和图3A中所提供，基准深度D可基于高度H（图3A）。在发动机10的其它二维实施例中，基准深度D可基于宽度W（图3A）。关于发动机10的大体上轴对称的实施例，如大体上在图2A-2B和图3B-3C中所提供，基准深度D可为从内半径（例如，在内部第二纵向壁112处）到外半径（例如，在外部第一纵向壁111处）的径向距离。

在各种实施例中，上游面121从纵向壁110延伸到气体流动路径90中达到等于或小于深度D的近似20％。在又一各种实施例中，上游面121从纵向壁110延伸到气体流动路径90中达到等于或小于深度D的近似13％。在又一实施例中，上游面121从纵向壁110延伸到气体流动路径90中达到等于或小于深度D的近似7％。

仍然参照大体上在图5A-5B中提供的示例性实施例，内壁组件120的下游面122可从纵向壁110朝向上游面121以锐角128延伸。在各种实施例中，角度128在近似10度和近似80度之间。在还有各种实施例中，角度128在近似30度和近似60度之间。应当认识到的是，在其它实施例（未示出）中，下游面122还可限定突出到气体流动路径90中或者朝向上游面121突出的凸壁或凹壁。

现在参照图6A-6B，大体上提供发动机10的燃烧区段100的另外的示例性实施例。图6A-6B中描绘的示例性实施例大致上类似于关于图1A-1B、图2A-2B、图3A-3C、图4以及图5A-5B示出和描述的那样构造（就此而言，在前述附图中示出的特征和附图标记可不必转到图6A-6B）。图6A-6B中描绘的实施例大体上将内壁组件120描绘为通过气体流动路径90提供可调节的深度D。例如，图6A将内壁组件120描绘为完全延伸到气体流动路径90中。作为另一实例，图6B将内壁组件120描绘为部分地延伸到气体流动路径90中。如先前所描述，内壁组件120基于在区域125处维持旋转爆震所需的最小数量的爆震单元而在深度D处延伸到气体流动路径90中。

在各种实施例中，发动机10还包括促动器150，其联接至内壁组件120，以调节气体流动路径90中的内壁组件120的深度D。促动器150可将内壁组件120（或者更具体而言，上游面121）从纵向壁110延伸至气体流动路径90的深度D的近似35％。促动器150还可使内壁组件120（或者更具体而言，上游面121）收缩到气体流动路径90的深度D的近似0％。就此而言，促动器150可使内壁组件120收缩成与纵向壁110近似齐平。

此外，内壁组件120的促动或铰接还可基于内壁组件120（或者更具体而言，下游面122）到气体流动路径90中的期望角度128。调节角度128还可调节第二燃料喷射端口123（图5A-5B）相对于氧化剂流81（b）设置到气体流动路径90中的角度。

在一个实施例中，内壁组件120可经由在下游面122联接至纵向壁110之处的点或部分处枢转来调节到气体流动路径90中的其深度D。例如，可调节下游面122从纵向壁110延伸的角度128，以增加或减小上游面121延伸到气体流动路径90中的深度D。在另一实施例中，并且还关于大体上关于图2A-2B提供的发动机10的轴对称实施例，内壁组件120可经由相对于轴向中心线12或气体流动路径90环至少部分地沿着切向或周向方向C促动或铰接来调节到气体流动路径90中的其深度D。更进一步，联接至内壁组件120的促动器150可至少部分地沿着切向或周向方向C设置内壁组件120。

在还有各种实施例中，如还关于大体上关于图1A和图2A描述和描绘的超声速燃烧或超音速冲压式喷气发动机实施例，限定爆震波区域125的内壁组件120还可影响由穿过气体流动路径90的氧化剂的超声速流81产生的倾斜冲击结构。例如，第一燃料流78至区域125的调制将跨过发动机10的多个操作条件影响倾斜冲击结构。更进一步，使内壁组件120促动或铰接也将跨过发动机10的多个操作条件影响倾斜冲击结构。就此而言，影响倾斜冲击可用于改进发动机10的燃烧稳定性和性能。

现在参照图7A-7B，大体上提供发动机10的另外的示例性实施例。大体上关于图7A-7B提供的示例性实施例大致上类似于关于图1A-1B、图2A-2B、图3A-3C、图4、图5A-图5B以及图6A-6B示出和描述的那样构造。更具体而言，图7A-7B大体上描绘发动机10的超声速燃烧构造，其中氧化剂流81以处于或高于1马赫的速度进入燃烧区段100。仍更具体而言，图7A描绘发动机10的大体上二维构造，如关于图1A-1B和图3A所示出和描述。此外，图7B描绘发动机10的大体上轴对称构造，如关于图2A-2B和图3B-3C所示出和描述。

图7A-7B中描绘的并且还在图8A-8B中描绘的发动机10的实施例还包括上游壁组件140，其沿着内壁组件120的纵向方向L和区域125设置在上游。上游壁组件140联接至纵向壁110并且延伸到气体流动路径90中。上游壁组件140还可包括从纵向壁110延伸到气体流动路径90中的第一面141，和从纵向壁110延伸并联接至第一面141的第二面142。

现在参照图8A-8B，上游壁组件140可促动或铰接进入和离开气体流动路径90，以便调节第一面141的深度D。例如，图8A描绘完全延伸到气体流动路径90中的上游壁组件140。图8B描绘完全延伸出气体流动路径90的上游壁组件140。上游壁组件140可改变进入区域125的氧化剂流81的量（即，氧化剂的部分81（a）的量或量级），以生成爆震波127（图3A-3C）。改变至区域125的氧化剂流81（a）可基于发动机10的操作条件。例如，上游壁组件140可从纵向壁110延伸或收缩，以控制爆震波127或爆震气体126的部分与氧化剂流81（b）和燃料79混合以产生燃烧气体82的强度或量级。

现在参照图9，大体上提供燃烧区段100的实施例的纵向截面视图。还参照图10A-10B和图11，大体上提供燃烧区段100的实施例的附加的截面视图。大体上在图9、图10A-10B和图11中提供的实施例大致上类似于分别关于图4和图3A-3B示出和描述的那样构造。然而，在图9和图10A-10B中，燃烧区段100还包括在纵向壁110之间延伸到气体流动路径90中的支柱130。更进一步，内壁组件120从支柱130延伸到气体流动路径90中。在各种实施例中，如图10A-10B和图11中所描绘，内壁组件120联接至纵向壁110和支柱130，以便限定由纵向壁110和支柱130界定的多个区域125。

例如，在一个实施例中，支柱130跨过气体流动路径90沿着高度H（图10A）延伸，并且沿着高度H（图10A）相对地联接至纵向壁110。作为另一实例，在大体上在图10B中提供的实施例中，支柱130跨过气体流动路径90沿着深度D在纵向壁110的外半径与纵向壁110的内半径之间延伸。更具体而言，支柱130可在外半径处的第一纵向壁111与内半径处的第二纵向壁112之间延伸。

各个支柱130大体上限定多个区域125和爆震波127，其大体上彼此流体隔离。例如，燃烧区段100限定大体上流体隔离的区域125的数量，其等于支柱130的数量加一。备选地规定的，数量为n的支柱130生成数量为n+1的区域125。多个区域中的各个限定穿过其的爆震波127，爆震波127邻近区域125大体上彼此流体隔离。

仍然参照图9、图10A-10B和图11，支柱130实现在燃烧区段100处生成和控制多个爆震区区域125。各个区域125在其内限定单独的爆震波127。此外，各个区域125提供离开区域125的爆震气体126的部分，以与氧化剂81（b）和燃料79混合。在各种实施例中，各个区域125可包括来自第一燃料喷射端口124（图5A-5B）中的两个或更多个的可单独控制的燃料流78。就此而言，支柱130可实现限定多个不同的爆震区区域125，以便调节气体流动路径90内的区域125下游的温度曲线。例如，多个区域125可调节跨过高度H和/或宽度W或者大体上跨过深度D的温度曲线，以便减小跨过气体流动路径90、纵向壁110或两者的温度梯度。减小温度梯度可改进发动机10的耐久性，减少发动机10的劣化或磨损，并且大体上改进可靠性。

在各种实施例中，支柱130包括前壁131、后壁132以及轴向壁133。前壁131和后壁132各自延伸穿过纵向壁110之间的气体流动路径90的深度D。轴向壁133在前壁131与后壁132之间沿着纵向方向L延伸。前壁131和后壁132沿着气体流动路径90的深度D在纵向壁110之间延伸。例如，前壁131和后壁132可各自沿着限定气体流动路径90的深度D的高度H（图10A和图11）延伸。作为另一实例，前壁131和后壁132可各自在第一纵向壁111与第二纵向壁112之间沿着气体流动路径90的深度D延伸。

支柱130的前壁131和内壁组件120的上游面121可一起限定凹槽或腔，爆震区域125设置在该凹槽或腔处，以便限定爆震波127穿过其传播的回路。例如，前壁131可从内壁组件120的上游面121的上游或前方从纵向壁110延伸。后壁132可从上游面121的下游或后方从纵向壁110延伸。在一个实施例中，后壁132可近似从内壁组件120的下游面122和纵向壁110所联接之处延伸。

现在参照图11，大体上提供从上游向下游观察的发动机10的示例性气体流动路径90视图。在各种实施例中，支柱130可至少部分地切向地延伸穿过气体流动路径90。例如，参照大体上在图11中提供的发动机10的轴对称构造，支柱130部分地沿着周向方向C延伸。作为另一实例，支柱130的轴向壁133至少部分地沿着周向方向C延伸，以便将后壁132设置在相对于前壁131的不同周向定向处，它们各自联接至轴向壁133。就此而言，跨过支柱130的氧化剂流81（b）和/或燃烧气体82（图9）还可包括沿着周向方向C的漩涡。

现在参照图12，大体上提供概述用于操作布雷顿循环发动机的示例性方法（下文称为“方法1000”）的流程图。大体上在本文中提供的示例性步骤可在如本文中关于图1-11描述并在下面进一步提及的发动机中实施。尽管本文中概述的步骤可以以特定顺序呈现，但是应当认识到的是，方法1000的步骤可在不脱离本公开的情况下重新排序、重新布置、重新定序、省略或扩充。

方法1000包括在1002处使氧化剂（例如，氧化剂81）流动穿过气体流动路径（例如，气体流动路径90）到燃烧区段（例如，燃烧区段100）中。在1004处，方法1000包括经由延伸到气体流动路径的深度（例如，气体流动路径90的深度D）中的内壁（例如，内壁组件120）捕获氧化剂流的部分（例如，氧化剂81（a））。在1006处，方法1000包括使第一燃料流（例如，燃料78）流动至经由内壁捕获的氧化剂流的部分（例如，氧化剂81（a））。在1008处，方法1000包括经由内壁上游的第一燃料流和氧化剂的部分的混合物而产生爆震气体的旋转爆震波（例如，爆震波127）。在1010处，方法1000包括使爆震气体的至少一部分（例如，爆震气体126）向下游流动并且使爆震气体与氧化剂流（例如，氧化剂81（b））混合。在1012处，方法1000包括使第二燃料流（例如，燃料79）流动至爆震气体和氧化剂流的混合物。在1014处，方法1000包括焚烧第二燃料流、爆震气体以及氧化剂流的混合物以产生燃烧气体（例如，燃烧气体82）以产生推力。

在各种实施例中，方法1000还包括在1016处基于发动机的操作条件调节气体流动路径的截面面积。在一个实施例中，调节气体流动路径的截面面积包括在1018处至少基于发动机的操作条件调节第一燃料流的压力、流或温度中的一个或多个。在另一实施例中，发动机的操作条件至少基于燃烧区段处的氧化剂流的压力、温度或流速。

在还有各种实施例中，调节气体流动路径的截面面积包括在1020处至少基于发动机的操作条件调节内壁的到气体流动路径中的深度。在一个实施例中，将内壁的到气体流动路径中的深度调节成在气体流动路径的深度的近似0％和近似35％之间。在另一实施例中，调节内壁的到气体流动路径中的深度还至少基于期望的最小数量的爆震单元，以产生旋转爆震波。

在一个实施例中，焚烧第二燃料流、爆震气体以及氧化剂流的混合物以产生推力包括爆燃燃烧过程。在另一实施例中，燃烧区段处的氧化剂流限定穿过气体流动路径的超声速轴向速度，从而产生来自气体流动路径中的氧化剂流的倾斜冲击波。

在各种实施例中，方法1000还包括在1022处基于发动机的操作条件调节倾斜冲击波的轮廓。在一个实施例中，调节倾斜冲击波的轮廓包括在1024处调节内壁的到气体流动路径中的深度。在另一实施例中，调节倾斜冲击波的轮廓包括在1026处调节上游壁（例如，上游壁组件140）的到气体流动路径中的深度。

在还有各种实施例中，方法1000还包括在1028处经由设置在内壁上游的上游壁（例如，上游壁组件140）调节至内壁的氧化剂流。在一个实施例中，调节气体流动路径的截面面积还包括在1030处至少基于发动机的操作条件调节上游壁的到气体流动路径中的深度。

大体上在本文中示出和描述的发动机10、燃烧区段100以及方法1000的实施例可改进冲压式喷气发动机和超音速冲压式喷气发动机以及燃气涡轮发动机涡轮级间或后燃器燃烧系统的燃烧稳定性。大体上在本文中提供的发动机10和燃烧区段100的各种实施例提供独立的空气动力学结构和方法，以经由提供至爆震燃烧区域125的燃料量78对提供用于爆震区域125下游的常规或爆燃燃烧的燃料量79的调制或调节来产生跨过气体流动路径90的截面面积变化。例如，大体上在本文中示出和描述的实施例可实现在发动机10的多个操作条件（例如，到发动机10中的氧化剂流81的不同压力、流速、温度等）下的气体流动路径90截面面积变化。就此而言，大体上示出和提供的实施例可使得发动机10能够有效地提供用于常规燃烧（即，经由内壁组件120下游的燃料79）的氧化剂流81（或者更具体而言，氧化剂流81（b））的可变体积流速，其不同于在入口区段20处进入发动机10的氧化剂流81的体积流速。

此外，发动机10和方法1000的实施例可利用大体上被动或非移动结构实现截面面积变化，以产生至燃烧区段100的氧化剂流的可变体积流速，以用于与燃料79混合并燃烧，如经由第一燃料流78的调制以与氧化剂流的部分81（a）混合，以在爆震区域125处产生爆震气体126。例如，内壁组件120可限定爆震区域125，以捕获氧化剂流的部分81（a）并产生爆震气体126。用以产生爆震气体126的燃料78的调制进一步在下游经由第二燃料流79、氧化剂流81（b）（并且与爆震气体126混合）来影响或稳定常规或爆燃燃烧过程。

此外地或备选地，发动机10的实施例可提供主动结构，以实现气体流动路径90的截面面积的变化，如经由上游壁组件140。连同内壁组件120和至爆震区域的第一燃料流78的调制，上游壁组件140可影响或稳定下游的常规或爆燃燃烧过程。

更进一步，内壁组件120、上游壁组件140或两者可限定来自穿过气体流动路径90的氧化剂流81的倾斜冲击波。例如，倾斜冲击波可使氧化剂流81的压力或温度朝向气体流动路径90的中心（例如，深度D的中跨）增加。就此而言，倾斜冲击波还改进或稳定下游的常规或爆燃燃烧过程。

此外，将第一燃料流78提供至爆震区域125的内壁组件120还可改进燃烧区段100在相对低功率操作条件下的稳定性。例如，可利用到发动机10中的相对低的氧化剂流81来与燃料78混合并且在条件（该条件可大体上对于经由与氧化剂流81（b）混合的第二燃料流79的常规或爆燃燃烧过程而言为过低或不稳定的）下产生爆震气体126和推力。

更进一步，大体上在本文中提供的燃烧区段100的实施例可经由改进的燃烧性能和稳定性来减小发动机10的纵向尺寸。就此而言，发动机10（如冲压式喷气发动机、超音速冲压式喷气发动机、涡轮级间焚烧器或后燃器/增强器系统）的实施例可改进或集成到应用中，该应用迄今为止大体上由发动机所安装的此类发动机或设备的已知大小或长度限制。

该书面的描述使用实例以公开本发明（包括最佳模式），并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明（包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法）。本发明的可专利范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例包括不与权利要求书的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求书的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种用于操作布雷顿循环发动机的方法，所述方法包括：

使氧化剂流动穿过气体流动路径到燃烧区段中；

经由延伸到所述气体流动路径的深度中的内壁捕获所述氧化剂流的部分；

经由设置在所述内壁上游的上游壁调节至所述内壁的所述氧化剂流；

使第一燃料流流动至经由所述壁捕获的所述氧化剂流的所述部分；

经由所述内壁上游的所述第一燃料流和氧化剂的所述部分的混合物而产生爆震气体的旋转爆震波；

使所述爆震气体的至少一部分向下游流动并且使所述爆震气体与所述氧化剂流混合；

使第二燃料流流动至爆震气体和所述氧化剂流的混合物；以及

焚烧所述第二燃料流、所述爆震气体以及所述氧化剂流的混合物以产生推力。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，调节至所述内壁的所述氧化剂流至少基于所述发动机的操作条件。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述发动机的所述操作条件至少基于所述燃烧区段处的所述氧化剂流的压力、温度或流速。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，调节所述氧化剂流至少基于期望的最小数量的爆震单元以产生所述旋转爆震波。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，调节所述氧化剂流还包括：

基于所述发动机的操作条件调节所述气体流动路径的截面面积。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，调节所述气体流动路径的所述截面面积包括：

至少基于所述发动机的操作条件调节所述上游壁的到所述气体流动路径中的深度。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，焚烧所述第二燃料流、所述爆震气体以及所述氧化剂流的所述混合物以产生推力包括爆燃燃烧过程。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述燃烧区段处的所述氧化剂流限定穿过所述气体流动路径的超声速轴向速度，从而产生来自所述气体流动路径中的所述氧化剂流的倾斜冲击波。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

基于所述发动机的操作条件调节所述倾斜冲击波的轮廓。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，调节所述倾斜冲击波的轮廓包括：

调节所述上游壁的到所述气体流动路径中的深度。

11.一种布雷顿循环发动机，所述发动机包括：

纵向壁，其沿着纵向方向延伸，其中所述纵向壁限定所述发动机的气体流动路径；

内壁组件，其从所述纵向壁延伸到所述气体流动路径中，其中所述内壁组件在所述内壁组件上游在所述气体流动路径中限定爆震燃烧区域；以及

上游壁组件，其在所述内壁组件上游联接至所述纵向壁。

12.根据权利要求11所述的发动机，其中，所述爆震燃烧区域沿着所述纵向方向限定在所述上游壁组件与所述内壁组件之间。

13.根据权利要求11所述的发动机，还包括：

促动器，其构造成调节所述气体流动路径的截面面积，并且进一步其中所述促动器调节到气体流动路径中的所述爆震燃烧区域的深度。

14.根据权利要求13所述的发动机，其中，所述促动器联接至所述上游壁组件，并且其中所述促动器调节所述气体流动路径中的所述上游壁组件的深度。

15.根据权利要求11所述的发动机，其中，所述发动机限定超声速燃烧冲压式喷气发动机。

16.根据权利要求11所述的发动机，其中，所述纵向壁限定将第一燃料流提供至所述爆震燃烧区域的第一燃料喷射端口。

17.根据权利要求11所述的发动机，其中，所述内壁组件包括：

上游面，其从所述纵向壁延伸到所述气体流动路径中；以及

下游面，其从所述纵向壁延伸并且在所述气体流动路径中联接至所述上游面，其中所述下游面相对于所述纵向壁以角度设置。

18.根据权利要求17所述的发动机，其中，所述发动机还包括促动器，所述促动器调节所述下游面相对于所述纵向壁的所述角度。

19.根据权利要求17所述的发动机，其中，所述内壁组件的所述上游面限定将第一燃料流提供至所述爆震燃烧区域的第一燃料喷射端口。

20.根据权利要求17所述的发动机，其中，所述内壁组件的所述下游面限定在所述爆震燃烧区域下游提供第二燃料流的第二燃料喷射端口。

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