CN110410231A - 一种吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室及其工作方法，属于爆震发动机技术领域，包括第一腔体、第一燃烧室外壳、第一激波聚焦凹面、两个旋转阀瓣、预冷室凹面、第二激波聚焦凹面、渐扩段、第二燃烧室腔体、冷油管、第一热油管、第二热油管和旋转燃油雾化喷头。本发明通过旋转阀瓣的旋转，控制空气的间歇射流，实现激波聚焦室内的间歇激波聚焦点火起爆可燃混气，正反布置的两级激波聚焦凹腔进一步增加了发动机燃烧室爆震起爆的可靠性。本发明能与传统发动机一样轴向吸气的同时可以稳定高频激波聚焦点火，有效提高发动机燃烧室质量的同时提高发动机的推力性能，对开发可实用大功率爆震发动机提供了新的技术途径。

Description

一种吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室及其工作方法

技术领域

本发明属于爆震发动机技术领域，更具体地，涉及一种吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室及其工作方法。

背景技术

脉冲爆震发动机(pulse detonation engine,PDE)具有循环热效率高、结构紧凑简单、比冲高等优点，是极具潜力的发动机，高频可靠起爆则是PDE技术研究的核心问题之一。在低频工作模式下，PDE不能产生连续的有效推力，为此人们发展了多种多管协调联动和组合起爆技术，主要利用弱的点火能量实现缓燃转爆轰过程并最终达到起爆的目的，如中国发明专利CN201010117984.3中公开了一种多管并联脉冲爆震燃烧室及其点火起爆方法，采用多个管状爆震室轴线平行并联安装，每个爆震室包括爆震室入口、起爆射流入口、起爆射流出口和爆震室出口，在起爆装置起爆射流点火爆震室作用下点燃爆震室内的可燃混气并逐级传递给下一个爆震室。这种方法在一定程度上改善了PDE的点火起爆问题，但受限于火焰加速过程中湍流燃烧作用机理的认识及不可避免的能量损失使得相关研究依然不能取得突破性进展，起爆时间和距离依然不能大幅度的降低。如何以较小的触发能量和简单、紧凑的起爆结构实现稳定可靠的起爆是起爆器设计的关键。激波聚焦的起爆结构则一定程度上满足了这一要求。

激波在凹腔壁面的聚焦反射可以产生局部的高温高压区域，对可燃预混气而言，在适当的条件下可诱导着火甚至爆轰。中国发明专利申请说明书CN201710382228.5中公开了一种激波聚焦火焰聚心起爆器，采用两个同轴布置的不锈钢管，外管的右端采用半球形封闭，外管和内管的前端固定在法兰上，将整个区域分为加速区、聚焦区和稳燃区。该专利虽然利用激波聚焦点火解决了直接起爆所需能量大的问题，以及间接起爆过程中燃烧转爆轰所需距离长的问题，但是其起爆过程依然依赖一个火焰加速过程，同时稳燃区的激波二次聚焦是通过内管的壁面约束产生，激波能量损失也将增大。

以俄罗斯研究人员Levin为代表的研究小组提出的基于热声耦合和激波聚焦爆震起爆方式虽可以实现预混可燃混气的短距起爆，但还存在一定的技术界限，关于如何实现高频激波聚焦点火的可控与稳定点火的问题一直没有得到有效解决。此外，起爆过程依然受限于传统点火器的工作频率，不利于稳定的高频起爆。这些缺点也导致该起爆器不便于向传统航空发动机燃烧室移植。

因此，如何实现PDE高频激波聚焦点火的可控与稳定点火，成为本领域亟待解决的技术难题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室及其工作方法，其目的在于采用可控脉冲凹腔聚心超声速射流对撞诱导激波聚焦点火和激波凹腔反射聚焦点火组合方式，实现脉冲爆震发动机爆震室在较短距离起爆，由此解决现有PDE无法实现高频激波聚焦点火的可控与稳定点火的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室，包括：

位于左侧的直径较小的第一圆柱面与位于右侧的直径较大的第二圆柱面中间采用圆滑曲面过渡、同轴连接构成的第一腔体；所述第一腔体左侧入口为吸气入口；

位于左侧的直径较大的第三圆柱面与位于右侧的直径较小的第四圆柱面中间采用垂直面过渡、同轴连接构成的第一燃烧室外壳；所述第二圆柱面右端同轴嵌套连接在所述第三圆柱面左端内壁面上；所述第四圆柱面内部构成第一燃烧室；

开口直径与所述第四圆柱面直径相同、开口部位同轴布置并周向连接在所述第四圆柱面左侧开口部、与所述第四圆柱面构成内部连通的腔室的第一激波聚焦凹面；所述第一激波聚焦凹面内部构成第一激波聚焦室；

对称设置在所述第一激波聚焦凹面上下侧的聚心射流喷口上、能够同步旋转的两个旋转阀瓣；所述旋转阀瓣能够绕其中心轴旋转；旋转至与所述第四圆柱面的壁面平齐或接近平齐时所述旋转阀瓣的左侧弧面与所述第一激波聚焦凹面上相应位置的壁面间隙配合连接、其右侧弧面与所述第四圆柱面相应位置的壁面间隙配合连接，以使所述聚心射流喷口处于关闭状态，旋转至其他位置时所述聚心射流喷口处于开启状态；

同轴嵌套安装在所述第一激波聚焦凹面左侧、与所述第一激波聚焦凹面构成封闭的预冷室的预冷室凹面；

左侧开口与所述第四圆柱面右侧开口部同轴布置并周向连接、中部开有第一通孔、与所述第一激波聚焦凹面相对布置的第二激波聚焦凹面；

与所述第一通孔右侧开口部同轴布置且周向连接的渐扩段管壁；

与所述渐扩段管壁右侧开口部周向连接且同轴布置、内部与所述第一通孔连通的第二燃烧室腔体；以及

从外部起始、经过预冷室左侧顶部与预冷室内部连通的冷油管；

从所述预冷室下侧连通到外部的第一热油管；

从外部连通入所述第一腔体内部、其位于所述第一腔体内部的热油出口的喷油方向朝向所述预冷室凹面左侧、其位于外部的热油入口与所述第一热油管的位于外部的热油出口连通的第二热油管；

安装于所述第二热油管的热油出口上的旋转燃油雾化喷头。

优选地，所述旋转燃油雾化喷头的喷射方向与发动机来流方向一致，所述旋转燃油雾化喷头距所述预冷室凹面左侧顶部的距离是所述预冷室高度的1-1.5倍。

优选地，所述第一激波聚焦凹面外壁和所述预冷室凹面外壁，与所述第二圆柱面内壁及所述第三圆柱面内壁之间构成引流段，所述引流段喉部截面积与所述吸气入口的截面积相同。

优选地，所述旋转阀瓣所在位置的入口宽度为所述第一激波聚焦凹面的开口的直径的0.1-0.2倍。

优选地，所述第一燃烧室的轴向长度是所述第一激波聚焦凹面的开口直径的1-3倍。

优选地，所述第一通孔的直径不大于所述第二激波聚焦凹面左侧开口直径的0.2倍。

优选地，所述第二激波聚焦凹面、所述第一通孔和所述渐扩段管壁构成拉瓦尔喷管结构。

优选地，所述第一激波聚焦凹面、所述第二激波聚焦凹面和所述预冷室凹面在经过自身中心轴的截面上的曲线为半圆形、尖锥形或半椭圆形。

优选地，所述旋转燃油雾化喷头根据燃油流量设置为单喷头或多喷头阵列。

优选地，所述第一腔体内部形成的轴流进气道进气方向与发动机来流方向一致。

按照本发明的另一方面，提供了一种上述任一种吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室的工作方法，该工作方法具体为，

吸气入口吸入飞行器飞行过程中冲压形成的高压空气，高压空气经预冷室凹面外壁分流成两股气流，在两个旋转阀瓣的周期性开合作用下，两股气流分别经过两个旋转阀瓣所在的入口周期性进入第一激波聚焦室，并在第一激波聚焦室内形成稳定可靠的脉冲超音速射流聚心碰撞过程，在第一激波聚焦凹面的反射、聚焦作用下完成第一级激波聚焦点火过程；

第一激波聚焦凹面反射的激波随火焰阵面扫过第一燃烧室后，在相对布置的第二激波聚焦凹面的反射、聚焦作用下完成第二级激波聚焦点火过程；

燃油经冷油管入口进入预冷室冷却第一激波聚焦凹面壁面温度的同时自身温度增加，甚至产生气化现象，加热后的燃油经第一热油管的热油出口流入第二热油管的热油入口，最后在旋转燃油雾化喷头作用下雾化成微小液滴，并与来流空气混合成可燃预混气进入第一激波聚焦室。

本发明中旋转阀瓣是唯一高速旋转部件，通过旋转阀瓣的旋转，控制空气的间歇射流，实现激波聚焦室内的间歇激波聚焦点火起爆可燃混气，正反布置的两级激波聚焦凹腔进一步增加了发动机燃烧室爆震起爆的可靠性。

本发明能与传统发动机一样轴向吸气的同时可以稳定高频激波聚焦点火，起爆后的高温燃气直接排入下游尾喷管，有效提高发动机燃烧室质量的同时提高发动机的推力性能，对开发可实用大功率爆震发动机提供了新的技术途径。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1、本发明提供的吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室及其工作方法，采用脉冲凹腔聚心超声速射流对撞诱导激波聚焦点火和激波凹腔反射聚焦点火组合方式，通过同轴反向布置的两个激波聚焦凹面可以产生两次激波聚焦点火过程，实现脉冲爆震发动机爆震室在较短距离起爆，有效缩短燃烧室的长度，并大幅提高PDE直接点火起爆的可靠性；克服了连续超声速聚心射流碰撞产生的激波聚焦衰减问题和高频不稳定激波聚焦点火问题，实现了PDE高频激波聚焦点火的可控与稳定点火。

2、本发明提供的吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室及其工作方法，利用旋转阀瓣的旋转运动，周期性的打开或闭合第一激波聚焦室入口，可以产生稳定可控的高频激波聚焦过程，克服传统热声耦合PDE激波聚焦点火能量随时间衰减问题；能够通过控制旋转阀瓣的旋转速度主动控制激波聚焦频率，即爆震发动机的工作频率，提高脉冲爆震发动机PDE稳定工作的频率，突破使用传动点火器提高脉冲爆震发动机工作频率的技术界限。

3、本发明提供的吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室及其工作方法，燃油冷油通过冷油管进入预冷室，在预冷室冷却第一激波聚焦凹面壁面温度的同时自身温度增加，合理回收燃烧室燃烧热量，改善燃油的雾化蒸发和掺混特性，易于形成可燃混气，可以有效降低爆震起爆的点火能量。

4、本发明提供的吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室及其工作方法，采用两次激波聚焦点火，提高爆震起爆点火的可靠性，抗干扰性强，减小燃烧室整体质量，避免传统复杂点火器的点火缺陷。

5、本发明提供的吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室及其工作方法，采用轴流进气道进气方式，与传统发动机进气方式保持一致，可方便向传统航空发动机燃烧室移植。

附图说明

图1是本发明较佳实施例中吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室结构示意图；

图2是本发明较佳实施例中旋转阀瓣结构示意图。

在所有的附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1、旋转燃油雾化喷头； 2、冷油入口； 3、预冷室；

4、旋转阀瓣； 5、第一燃烧室外壳； 6、第二激波聚焦凹面；

7、第二燃烧室腔体； 8、渐扩段； 9、第二激波聚焦室；

10、第一燃烧室； 11、第一激波聚焦室； 12、第一激波聚焦凹面；

13、热油出口； 14、热油入口； 15、吸气入口；

16、左侧弧面； 17、右侧弧面； 18、中心轴。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；另外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

本发明实施例依据间歇气流聚心射流碰撞和凹腔激波反射聚焦原理，提供一种吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室，它包括第一腔体、第一燃烧室外壳5、第一激波聚焦凹面12、两个旋转阀瓣4、预冷室凹面、第二激波聚焦凹面6、渐扩段8、第二燃烧室腔体7、冷油管、第一热油管、第二热油管和旋转燃油雾化喷头。

第一腔体由位于左侧的直径较小的第一圆柱面与位于右侧的直径较大的第二圆柱面中间采用圆滑曲面过渡、同轴连接构成；第一腔体左侧入口为吸气入口15；吸气入口15处设置有入口连接法兰，第一腔体内部分为过渡段和混合段。

第一燃烧室外壳5由位于左侧的直径较大的第三圆柱面与位于右侧的直径较小的第四圆柱面中间采用垂直面过渡、同轴连接构成；第二圆柱面右端同轴嵌套连接在第三圆柱面左端内壁面上；第四圆柱面内部构成第一燃烧室10。

第一激波聚焦凹面12是由开口直径与第四圆柱面直径相同、开口部位同轴布置并周向连接在第四圆柱面左侧开口部、与第四圆柱面构成的内部连通的腔室；第一激波聚焦凹面12内部构成第一激波聚焦室11。第一激波聚焦室11的高度、第一燃烧室10高度和第二激波聚焦室9的高度保持一致，且第一激波聚焦室11的凹面与第二激波聚焦室9的凹面呈反向(相对)布置。

两个旋转阀瓣4对称设置在第一激波聚焦凹面12上下侧、能够同步旋转；旋转阀瓣4能够绕其中心轴18旋转，两个旋转阀瓣4的旋转相位角始终相同；旋转至与第四圆柱面的壁面平齐或接近平齐时旋转阀瓣4的左侧弧面16与第一激波聚焦凹面12上相应位置的壁面间隙配合连接、其右侧弧面17与第四圆柱面相应位置的壁面间隙配合连接，以使聚心射流喷口处于关闭状态，旋转至其他位置时聚心射流喷口处于开启状态；两个旋转阀瓣4周期性旋转时上下两个聚心射流喷口同步周期性开启和关闭；旋转阀瓣4的左侧弧面16和右侧弧面17形成两侧圆弧形轮廓的壁面。

在全关状态时旋转阀瓣4与第一激波聚焦凹腔12入口侧及第一燃烧室10外壳间为间隙配合；该间隙越小越好，一般小于0.01mm，既要保证旋转阀瓣的灵活旋转，又要保证关闭状态下聚心射流喷口的相对密封关闭。

吸气入口15的外壳同轴嵌入第一燃烧室10头部并与预冷室3的外壳间构成上下两个分离的气体流动区，从而在旋转阀瓣4的作用下，在第一激波聚焦室11中形成脉冲的超声速射流，诱导的激波经第一激波聚焦凹腔12的反射、聚焦起爆爆震波。

预冷室凹面同轴嵌套安装在第一激波聚焦凹面12左侧，其与第一激波聚焦凹面12构成封闭的预冷室3；预冷室凹面前缘与第一激波聚焦室凹面12前缘相切。

第二激波聚焦凹面6的左侧开口与第四圆柱面右侧开口部同轴布置并周向连接，第二激波聚焦凹面6的中部开有第一通孔，第二激波聚焦凹面6的凹面与第一激波聚焦凹面12相对布置。第二激波聚焦凹面6通过第一通孔和渐扩段8、第二燃烧室7连通且同轴布置。

渐扩段8管壁与第一通孔右侧开口部同轴布置且周向连接。

第二燃烧室腔体7与渐扩段管壁右侧开口部周向连接且同轴布置，第二燃烧室腔体7的内部与第一通孔连通；第二燃烧室腔体内部为第二燃烧室。

冷油管从外部起始、经过预冷室左侧顶部与预冷室内部连通。

第一热油管从预冷室下侧连通到燃烧室外部。

第二热油管从外部连通入第一腔体内部，第二热油管的位于第一腔体内部的热油出口的喷油方向朝向预冷室凹面左侧，第二热油管的位于燃烧室外部的热油入口与第一热油管的位于燃烧室外部的热油出口连通。

旋转燃油雾化喷头安装于第二热油管的热油出口上。旋转燃油雾化喷头布置在第一腔体内部混合段轴线上，燃油喷射方向平行于来流空气。根据燃油流量的大小旋转燃油雾化喷头可以设置为单喷头或多喷头阵列。

本发明实施例中，第一腔体内部形成的轴流进气道进气方向与发动机来流方向一致。旋转燃油雾化喷头的喷射方向与发动机来流方向一致，为保证雾化燃油液滴与发动机进气的充分混合，旋转燃油雾化喷头距预冷室凹面左侧顶部的距离是预冷室高度的1-1.5倍。

第一激波聚焦凹面外壁和预冷室凹面外壁，与第二圆柱面内壁及第三圆柱面内壁之间构成引流段，引流段喉部截面积与吸气入口的截面积相同，以最大程度利用来流气体动能，在第一激波聚焦凹腔入口形成超音速射流。

旋转阀瓣所在位置的入口宽度为第一激波聚焦凹面的开口的直径的0.1-0.2倍，便于凹腔内超声速射流的形成和诱导激波聚焦。

第一燃烧室的轴向长度是第一激波聚焦凹面的开口直径的1-3倍，使第一激波聚焦凹腔内的反射曲面激波发展为一接近平面正激波。

第一通孔的直径不大于第二激波聚焦凹面左侧开口直径的0.2倍，且第二激波聚焦室凹面收缩段形成的曲面凹向第一燃烧室中轴线，这样保证第二激波聚焦凹腔的激波聚焦性能的同时具有良好的气动性能，便于高温燃烧混合气体流入下游燃烧室腔体。

第二激波聚焦凹面、第一通孔和渐扩段管壁构成拉瓦尔喷管结构，起爆后的高温燃气加速流入下游燃烧室腔体，进一步提高发动机的推力性能，同时减小发动机燃烧室质量。

第一激波聚焦凹面、第二激波聚焦凹面和预冷室凹面在经过自身中心轴的截面上的曲线可以为多种曲线形状，如为半圆形、尖锥形或半椭圆形等。

本发明提供的吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室工作时，吸气入口15吸入飞行器飞行过程中冲压形成的高压空气，高压空气经预冷室凹面外壁分流成两股气流，在两个旋转阀瓣4的周期性开合作用下，两股气流分别经过两个旋转阀瓣4所在的入口周期性进入第一激波聚焦室11，并在第一激波聚焦室11内形成稳定可靠的脉冲超音速射流聚心碰撞过程，在第一激波聚焦凹面12的反射、聚焦作用下完成第一级激波聚焦点火过程。

由于经第一激波聚焦凹面12反射的激波和火焰阵面的加热作用，第一燃烧室10内的可燃混气温度会有较大幅度的提高，进一步降低了直接点火起爆所需的点火能量，增强PDE点火起爆的可靠性。

第一激波聚焦凹面12反射的激波随火焰阵面扫过第一燃烧室10后，在相对布置的第二激波聚焦凹面6的反射、聚焦作用下完成第二级激波聚焦点火过程。

燃油经冷油管的冷油入口2进入预冷室3冷却第一激波聚焦凹面12壁面温度的同时自身温度增加，甚至产生气化现象，加热后的燃油经第一热油管的热油出口13流入第二热油管的热油入口14，最后在旋转燃油雾化喷头1作用下雾化成微小液滴，并与来流空气混合成可燃预混气进入第一激波聚焦室11。

本发明提供的吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室，采用同轴反向布置的两个激波聚焦凹面可以产生两次激波聚焦点火过程，大幅提高PDE直接点火起爆的可靠性，有效缩短燃烧室的长度；本发明利用旋转阀瓣的旋转运动，周期性的打开或闭合第一激波聚焦室入口，可以产生稳定可控的高频激波聚焦过程，克服传统热声耦合PDE激波聚焦点火能量随时间衰减问题；采用轴向气流入口，与传统发动机吸气方向一致，可以很好的移植到现有的发动机燃烧室设计中。

本发明提供的吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室具有脉冲爆震发动机稳定工作频率的主动控制、改善燃油雾化蒸发和掺混特性、缩短DDT距离和时间、减小燃烧室结构质量和便于向传统航空发动机燃烧室移植的特点，适应了脉冲爆震发动机发展的迫切需要。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室，其特征在于，包括：

位于左侧的直径较小的第一圆柱面与位于右侧的直径较大的第二圆柱面中间采用圆滑曲面过渡、同轴连接构成的第一腔体；所述第一腔体左侧入口为吸气入口；

位于左侧的直径较大的第三圆柱面与位于右侧的直径较小的第四圆柱面中间采用垂直面过渡、同轴连接构成的第一燃烧室外壳；所述第二圆柱面右端同轴嵌套连接在所述第三圆柱面左端内壁面上；所述第四圆柱面内部构成第一燃烧室；

开口直径与所述第四圆柱面直径相同、开口部位同轴布置并周向连接在所述第四圆柱面左侧开口部、与所述第四圆柱面构成内部连通的腔室的第一激波聚焦凹面；所述第一激波聚焦凹面内部构成第一激波聚焦室；

对称设置在所述第一激波聚焦凹面上下侧的聚心射流喷口上、能够同步旋转的两个旋转阀瓣；所述旋转阀瓣能够绕其中心轴旋转；旋转至与所述第四圆柱面的壁面平齐或接近平齐时所述旋转阀瓣的左侧弧面与所述第一激波聚焦凹面上相应位置的壁面间隙配合连接、其右侧弧面与所述第四圆柱面相应位置的壁面间隙配合连接，以使所述聚心射流喷口处于关闭状态，旋转至其他位置时所述聚心射流喷口处于开启状态；

同轴嵌套安装在所述第一激波聚焦凹面左侧、与所述第一激波聚焦凹面构成封闭的预冷室的预冷室凹面；

左侧开口与所述第四圆柱面右侧开口部同轴布置并周向连接、中部开有第一通孔、与所述第一激波聚焦凹面相对布置的第二激波聚焦凹面；

与所述第一通孔右侧开口部同轴布置且周向连接的渐扩段管壁；

与所述渐扩段管壁右侧开口部周向连接且同轴布置、内部与所述第一通孔连通的第二燃烧室腔体；以及

从外部起始、经过预冷室左侧顶部与预冷室内部连通的冷油管；

从所述预冷室下侧连通到外部的第一热油管；

从外部连通入所述第一腔体内部、其位于所述第一腔体内部的热油出口的喷油方向朝向所述预冷室凹面左侧、其位于外部的热油入口与所述第一热油管的位于外部的热油出口连通的第二热油管；

安装于所述第二热油管的热油出口上的旋转燃油雾化喷头。

2.根据权利要求1所述的一种吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室，其特征在于，所述旋转燃油雾化喷头的喷射方向与发动机来流方向一致，所述旋转燃油雾化喷头距所述预冷室凹面左侧顶部的距离是所述预冷室高度的1-1.5倍。

3.根据权利要求1所述的一种吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室，其特征在于，所述第一激波聚焦凹面外壁和所述预冷室凹面外壁，与所述第二圆柱面内壁及所述第三圆柱面内壁之间构成引流段，所述引流段喉部截面积与所述吸气入口的截面积相同。

4.根据权利要求1所述的一种吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室，其特征在于，所述旋转阀瓣所在位置的入口宽度为所述第一激波聚焦凹面的开口的直径的0.1-0.2倍。

5.根据权利要求1所述的一种吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室，其特征在于，所述第一燃烧室的轴向长度是所述第一激波聚焦凹面的开口直径的1-3倍。

6.根据权利要求1所述的一种吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室，其特征在于，所述第一通孔的直径不大于所述第二激波聚焦凹面左侧开口直径的0.2倍。

7.根据权利要求1所述的一种吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室，其特征在于，所述第二激波聚焦凹面、所述第一通孔和所述渐扩段管壁构成拉瓦尔喷管结构。

8.根据权利要求1所述的一种吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室，其特征在于，所述第一激波聚焦凹面、所述第二激波聚焦凹面和所述预冷室凹面在经过自身中心轴的截面上的曲线为半圆形、尖锥形或半椭圆形。

9.根据权利要求2所述的一种吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室，其特征在于，所述旋转燃油雾化喷头根据燃油流量设置为单喷头或多喷头阵列。

10.一种权利要求1-9任一所述的吸气式两级激波聚焦点火发动机燃烧室的工作方法，其特征在于，吸气入口吸入飞行器飞行过程中冲压形成的高压空气，高压空气经预冷室凹面外壁分流成两股气流，在两个旋转阀瓣的周期性开合作用下，两股气流分别经过两个旋转阀瓣所在的入口周期性进入第一激波聚焦室，并在第一激波聚焦室内形成稳定可靠的脉冲超音速射流聚心碰撞过程，在第一激波聚焦凹面的反射、聚焦作用下完成第一级激波聚焦点火过程；

第一激波聚焦凹面反射的激波随火焰阵面扫过第一燃烧室后，在相对布置的第二激波聚焦凹面的反射、聚焦作用下完成第二级激波聚焦点火过程；

燃油经冷油管入口进入预冷室冷却第一激波聚焦凹面壁面温度的同时自身温度增加，甚至产生气化现象，加热后的燃油经第一热油管的热油出口流入第二热油管的热油入口，最后在旋转燃油雾化喷头作用下雾化成微小液滴，并与来流空气混合成可燃预混气进入第一激波聚焦室。