CN111305972A - 一种脉冲爆震燃烧室及基于脉冲爆震的空气涡轮火箭发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种脉冲爆震燃烧室及基于脉冲爆震的空气涡轮火箭发动机。脉冲爆震燃烧室采用内置射流管点火起爆方式，比横向热射流点火起爆方法具有更好的高效性和可行性，并且内置热射流点火结合燃油中掺混的金属铝或钛等纳米颗粒的起爆方式可以在较短的距离和时间内起爆爆震波，从而缩短爆震燃烧室长度，提高发动机的工作频率，减轻发动机的重量。而基于该脉冲爆震燃烧室，本发明提出的基于脉冲爆震的空气涡轮火箭发动机相比较于传统的ATR发动机，其推力和比冲等参数均有一定程度的提升；当发动机总增压比一定时，PDC自增压特性可降低对PD‑ATR发动机中压气机增压能力的要求，可以减少旋转部件的级数，减轻发动机重量，从而增大推重比。

Description

一种脉冲爆震燃烧室及基于脉冲爆震的空气涡轮火箭发动机

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体为一种适用于非纯净燃烧的脉冲爆震燃烧室及基于脉冲爆震的空气涡轮火箭发动机。

背景技术

脉冲爆震发动机(Pulse Detonation Engine，简称PDE)是一种利用间歇式或脉冲式爆震波产生的高温、高压燃气来获得推力的动力装置，具有热效率高、燃烧速率快等显著优点，另外，其结构简单、成本低廉、工作范围宽、适用范围广，在亚声速、超声速都可以高效工作。此外，由于爆震波自增压的特点，PDE不需要助推器起飞和压气机与涡轮等旋转部件，可省去传统涡扇发动机的高压部件，大大降低了结构复杂性以及发动机重量，从而使推重比增加、油耗及成本降低。

脉冲爆震发动机(Pulse Detonation Engine，简称PDE)和普通发动机的区别在于，推力是通过脉冲爆震波产生的高温高压燃气产生的(约13-15倍)，这使得发动机可以运行在马赫数0-5的非常宽广的马赫数范围，而且在亚音速、超音速都可以高效工作。此外，爆震燃烧具有热效率高(高达49％)、燃烧速率快(2000m/s)的显著的优点。利用这项技术的PDE容热强度高，可以使动力装置获得更低的耗油率和更大的单位推力。

目前脉冲爆震发动机工作过程中，进入燃烧室的混合物是由纯净燃料和空气或氧化剂按照一定当量比组成，形成爆震燃烧较为容易。

空气涡轮火箭发动机(Air Turbo-Rocket，简称ATR)是近年来被广泛研究的组合发动机之一，其作为火箭发动机和航空发动机有机融合，其不仅具有可以重复使用、结构相对简单等特点；而且还具有比冲性能高于火箭发动机，推重比高于航空发动机，速度、高度适应范围广等优势。然而ATR在研究中面临以下几个关键性的难题，如高温燃气与空气的流量匹配问题、二次燃烧的掺混研究以及高速轴承的密封、润滑和冷却问题等。

发明内容

ATR发动机目前还存在着一些问题，如燃烧室进口气流总压较低，特别是在高空低马赫数飞行时，导致燃烧效率显著下降，而爆震燃烧作为一种新型的燃烧方式，除了能显著提高其燃烧效率外，还能自增压，加大其推力和比冲的优势，降低燃油消耗率、减少污染物排放。本发明将ATR与脉冲爆震发动机(Pulse Detonation Engine，简称PDE)相结合，利用PDE和ATR发动机各自的优势和特点，利用脉冲爆震燃烧室(PDC)来替代ATR发动机中的冲压燃烧室，提出了新概念基于脉冲爆震的空气涡轮火箭发动机(PD-ATR)，其结合了爆震燃烧高效率、自增压的优点与传统ATR发动机推重比高、单位推力高和单位迎面推力高等优势，可提高循环热效率，减轻发动机重量，提升发动机性能。该新型推进系统在军事领域具有广阔的应用前景，可为无人驾驶飞机、远程导弹、高超音速飞机等提供新型动力。

但基于脉冲爆震的空气涡轮火箭发动机特殊的结构和工作方式导致进入爆震燃烧室的是流经涡轮膨胀做功的富燃燃气和流经压气机被压缩的外涵空气的混合物，即进入爆震燃烧室的混合物并非是由纯净燃料和空气按照一定当量比组成，而是在其中掺杂了一定量一次燃烧产物的非纯净燃料，且具有一定的温度和压力，因此采用传统的脉冲爆震发动机燃烧室，难以在较短的时间和距离实现可靠的起爆。因此，对于PD-ATR而言，成功产生持续稳定的爆震波是其要解决的首要问题，研究如何以较短的时间和距离实现非纯净燃料的起爆对于PD-ATR的应用具有重大意义。

为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种非纯净燃烧脉冲爆震燃烧室，包括燃烧室本体、燃油喷嘴、内置射流管以及进气阀门。

所述燃烧室本体的封闭端安装有进气阀门，当进气阀门打开时，掺杂了一定量一次燃烧产物并具有一定的温度和压力的混合物进入燃烧室本体；当进气阀门关闭时，其充当燃烧室本体封闭端壁面。

所述燃烧室本体侧壁面上安装有若干燃油喷嘴，用于向燃烧室本体中喷注燃油。

所述内置射流管固定在燃烧室本体内部，其轴线与燃烧室本体轴向平行；所述内置射流管开口方向朝向燃烧室本体封闭端，并与燃烧室本体内部连通；在内置射流管的封闭端设置有排气阀门，并将靠近封闭端的区域设置为点火区。

进一步的，当所述内置射流管个数为1个时，所述内置射流管与燃烧室本体同轴，且内置射流管直径为燃烧室本体内径的1/3。

进一步的，当所述内置射流管个数为多个时，所有内置射流管横截面的圆心均匀分布在圆心处于燃烧室本体中心轴线上、半径为燃烧室本体内径一半的圆周上，内置射流管直径为燃烧室本体内径的1/6。

进一步的，内置射流管长度与直径比值为1～3：1；内置射流管开口端与燃烧室本体封闭端之间的距离为燃烧室本体内径1/4～1/3。

进一步的，当所述内置射流管个数为多个时，各个内置射流管的靠近封闭端的位置通过联焰管相连，当某一内置射流管点火后，通过联焰管作用，使得其余的内置射流管封闭端区域点火。

进一步的，所述燃油喷嘴到燃烧室本体封闭端的距离为燃烧室本体内径的1/8～1/6。

一种基于脉冲爆震的空气涡轮火箭发动机，包括进气道、压气机、燃气发生器、涡轮、喷管，其特征在于：还包括混流及防反传结构和脉冲爆震燃烧室；

燃气发生器中进行富燃燃烧，燃烧产生的富燃燃气驱动涡轮做功，涡轮带动压气机工作，压气机将从进气道进入发动机中的空气进行压缩，得到具有一定压力的压缩空气；

从涡轮排出的富燃燃气与经过压气机得到的压缩空气在混流及防反传结构中混合均匀后进入脉冲爆震燃烧室进行爆震燃烧，爆震燃烧产生的高温高压气体经喷管排出产生推力；

所述脉冲爆震燃烧室采用上述非纯净燃烧脉冲爆震燃烧室。

进一步的，从燃油喷嘴向燃烧室本体内喷注的燃油为掺混着金属纳米颗粒的燃油。

进一步的，金属纳米颗粒为金属铝或金属钛纳米颗粒。

有益效果

在脉冲爆震燃烧领域，目前减小缓燃向爆震转变距离和时间的方法包括Shchelkin螺旋等扰流强化装置，或采取一些新型点火方式，如：瞬态等离子点火、分布式多点火源点火、射流点火等。对于在爆震室中加入扰流强化装置，能够有效触发爆震的产生并一定程度上减小爆震室的长度，但是扰流装置的加入同时也造成了脉冲爆震发动机推进性能的下降。相比传统火花塞点火，瞬态等离子体点火能够有效地降低点火延迟时间，但需要较为复杂的等离子体发生器及难以小型化的高压设备，系统的可靠性难以保证。和其他几种点火方法相比，热射流起爆结构简单、稳定性较好，其需要的初始点火能量较低，而喷出的高速热射流本身具有一定的温度和压力，点火能量较高，在一定程度上保证了起爆成功的可能。针对PD-ATR发动机中，如何以较短的时间和距离实现非纯净燃料的起爆问题，本发明提出一种非纯净燃烧脉冲爆震燃烧室，采用内置射流管点火起爆方式，它比横向热射流点火起爆方法具有更好的高效性和可行性，并且，内置热射流点火结合燃油中掺混的金属铝或钛等纳米颗粒的起爆方式可以在较短的距离和时间内起爆爆震波，从而缩短爆震燃烧室长度，提高发动机的工作频率，减轻发动机的重量。

在非纯净燃烧脉冲爆震燃烧室基础上，本发明提出的PD-ATR发动机相比较于传统的ATR发动机，其推力和比冲等参数均有一定程度的提升；当发动机总增压比一定时，PDC自增压特性可降低对PD-ATR发动机中压气机增压能力的要求，可以减少旋转部件的级数，减轻发动机重量，从而增大推重比。相比传统ATR，PD-ATR发动机中的燃烧过程为爆震燃烧，爆震燃烧模式具有热效率高(49％)、燃烧速率快(2000m/s)、自增压、燃烧过程熵增小等优点，用脉冲爆震燃烧室代替传统ATR中的冲压燃烧室，PD-ATR发动机脉冲爆震燃烧室出口燃气的压力和温度高于传统ATR发动机燃烧室出口燃气的压力和温度，热循环效率得到了显著提升。由于脉冲爆震具有自增压特性，会导致脉冲爆震燃烧室内的压力远大于压气机出口和涡轮出口的压力，形成反传，所以本发明还在传统ATR混流器的基础上进行防反传设计，形成混流及防反传结构。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1：本发明脉冲爆震燃烧室的二维平面图(单个内置射流管)；

图2：本发明脉冲爆震燃烧室的二维平面图(多个内置射流管)；

图3：本发明脉冲爆震燃烧室的二维截面图(多个内置射流管)；

图中：6.1、进气阀门；6.2、燃油喷嘴；6.3、射流管点火区；6.4、内置射流管；6.5、燃烧室本体；6.6、排气阀门；

图4：本发明脉冲爆震燃烧室的起爆过程示意图；

图5：PD-ATR发动机结构和热力循环特征截面图；

图中：①——进气道；②——压气机；③——燃气发生器；④——涡轮：⑤——混流及防反传结构；⑥——脉冲爆震燃烧室；⑦——喷管。

图6：ATR发动机理想热力循环图；

图7：PD-ATR发动机理想热力循环图；

图7中热力循环截面0为发动机远场来流未受扰动截面、1为进气道入口截面、2为进气道出口截面(压气机进口截面)、3为压气机出口截面、4为涡轮入口截面(燃气发生器出口截面)、5为涡轮出口截面(混流及防反传结构进口截面)、6为经过涡轮膨胀做功后的富燃燃气与经压气机增压后的空气的宏观尺度混合后截面、7为燃烧室内富燃燃气与空气掺混后的可燃混合物燃烧结束截面、8为尾喷管喉部截面、9为尾喷管出口截面。

具体实施方式

本发明通过将ATR与脉冲爆震发动机(Pulse Detonation Engine，简称PDE)相结合，利用PDE和ATR发动机各自的优势和特点，利用脉冲爆震燃烧室(PDC)来替代ATR发动机中的冲压燃烧室，提出了新概念基于脉冲爆震的空气涡轮火箭发动机(PD-ATR)。

由于PD-ATR发动机特殊的结构和工作方式导致进入爆震燃烧室的是流经涡轮膨胀做功的富燃燃气和流经压气机被压缩的外涵空气的混合物，即进入爆震燃烧室的混合物并非是由纯净燃料和空气按照一定当量比组成，而是在其中掺杂了一定量一次燃烧产物的非纯净燃料，且具有一定的温度和压力，采用传统的脉冲爆震发动机燃烧室，难以在较短的时间和距离实现可靠的起爆。为此，本发明提出了一种能够适用于非纯净燃烧脉冲爆震燃烧室。

基本的原理是：

在燃烧室本体内加入内置射流管，打开燃油喷嘴向燃烧室本体喷注含低浓度金属铝或钛等纳米颗粒的燃料，与此同时打开燃烧室本体左侧封闭端的进气阀门引入流经涡轮膨胀做功的富燃燃气和流经压气机被压缩的外涵空气的混合物，将其填充到燃烧室本体内；关闭进气阀门，在内置射流管右端点火区域内用低能量点火，火焰在射流管中形成热射流喷入燃烧室本体，该热射流前端的压缩波与燃烧室本体左端壁面及上下壁面发生碰撞形成反射波，受壁面的影响，该反射波的强度有所增强；内置射流管将爆震燃烧室分割成直径较小的环状通道，火焰在该环状通道中进一步加速燃烧，火焰前端的激波在射流管头部区域发生激波聚焦形成“热点”，“热点”引发过驱爆震，最终生成了稳定的爆震波，经爆震燃烧产生的高温高压气体经喷管排出产生推力。

该脉冲爆震燃烧室包括燃烧室本体、燃油喷嘴、内置射流管以及进气阀门。所述燃烧室本体的左侧封闭端安装有进气阀门，当进气阀门打开时，掺杂了一定量一次燃烧产物并具有一定的温度和压力的混合物进入燃烧室本体；当进气阀门关闭时，其充当燃烧室本体封闭端壁面；燃烧室本体右端为出口，其与PD-ATR发动机喷管相连。

所述燃烧室本体侧壁面上安装有若干燃油喷嘴，用于向燃烧室本体中喷注燃油。为了保证进入燃烧室本体的燃油喷雾与流经涡轮膨胀做功的富燃燃气和流经压气机被压缩的来流空气的混合物充分混合以及爆震波的快速形成，若干个燃油喷嘴沿爆震燃烧室周向均匀分布，燃油喷嘴到左端排气阀门的距离为燃烧室本体内径的1/8～1/6，此时，喷嘴处于射流管出口和爆震室左端壁面的中间位置，这有助于燃油喷雾与富燃燃气/空气的充分混合。燃油中掺混着含铝或钛等金属纳米颗粒，能提高燃料能量密度、改善燃烧，有助于快速起爆及爆震波的形成，但是纳米颗粒浓度不宜高，以避免固体颗粒聚集沉积，影响燃料的完全燃烧，试验发现，体积浓度在1％的汽油-纳米铝粉悬浮颗粒燃料效果较优。

所述内置射流管固定在燃烧室本体内部，其轴线与燃烧室本体轴向平行；所述内置射流管开口方向朝向燃烧室本体封闭端，并与燃烧室本体内部连通；在内置射流管的封闭端设置有排气阀门，并将靠近封闭端的区域设置为点火区。当处于膨胀排气过程时，排气阀门打开排出废气，在填充过程结束、点火前关闭排气阀门。

如图1所示，当内置射流管个数为1个时，内置射流管固定在燃烧室本体中心轴线处时，内置射流管与燃烧室本体同轴，内置射流管直径为燃烧室本体内径的1/3，此时燃烧室本体截面为一个圆环，内圆(射流管)的直径与圆环的宽度一样，火焰先在内置射流管中加速燃烧，进入燃烧室本体后又在同样宽度的圆环内加速燃烧。

如图2所示，当内置射流管为多个并排布置时，所有内置射流管横截面的圆心均匀分布在圆心处于燃烧室本体中心轴线上、半径为燃烧室本体内径一半的圆周上，射流管的中心轴线与燃烧室本体中心轴线之间的距离为燃烧室本体内径的1/4，射流管的直径为燃烧室本体内径的1/6。多个射流管的右端用联焰管相连，利用点火器点着其中一个射流管，通过联焰管的作用，使得火焰传入其余的射流管实现次序点火。

射流管长度与射流管直径的比值为1～3：1，此区间内激波聚焦的位置最靠前，其起爆所需的距离和时间均较短；射流管左端出口与燃烧室本体左端阀门之间的距离为燃烧室本体内径的1/4～1/3，此时热射流前端的压缩波与燃烧室本体壁面碰撞产生的反射波强度相对较大，有利于“热点”的形成。

该脉冲爆震燃烧室的起爆过程为：

首先打开燃烧室本体左端的进气阀门引入流经涡轮膨胀做功的富燃燃气和流经压气机被压缩的外涵空气，与此同时打开周向均布的燃油喷嘴向燃烧室本体内喷注纳米流体燃料，燃料中掺混着低浓度金属铝或钛等纳米颗粒，以提高燃料的可爆性。此时内置射流管将燃烧室本体划分成当量直径较小的环形通道，有助于燃油喷雾与富燃燃气/空气的充分混合。待掺混较好的燃油/富燃燃气/空气混合物充满整个爆震燃烧室后立即关闭阀门，并在射流管右端点火，如图4(a)所示。火焰在射流管中加速燃烧形成能量较大且含有大量活性基团的热射流喷入燃烧室本体，放大了点火能量，如图4(b)所示。早于高温射流传出射流管的激波与左端排气阀门发生碰撞生成反射波，受燃烧室本体壁面的影响使得反射波的强度有所增强，如图4(c)所示。随着燃烧的持续进行，由于内置射流管的存在，直径较大的燃烧室本体被分割成当量直径较小的环状通道，火焰在该环状通道中进一步加速燃烧，如图4(d)所示，当火焰传播通过环状通道，火焰前端的激波在射流管头部右端区域发生激波聚焦，如图4(e)所示，从而形成了局部的高温高压区域，即“热点”，如图4(f)所示。“热点”引发过驱爆震，最终生成了稳定的爆震波，如图4(g)所示。在爆震燃烧室膨胀排气过程时，打开射流管右端排气阀门，以利于加速排出射流管内废气，而在下一循环的填充混合过程时，填充的新鲜混气可以进一步吹除废气，在填充结束、点火前关闭燃烧室本体左端阀门和射流管右端排气阀门。

对于多个内置射流管而言，射流管在距燃烧室本体中心轴线一定距离处周向均匀布置，射流管的右端用联焰管相连，其中一个射流管的右端点火时，通过联焰管的作用，使得其余的射流管右端区域逐步点火，即相当于多点射流点火。多管周向分布的起爆过程与单管的起爆过程略有差异，各个热射流前导激波不仅相互碰撞，同时与燃烧室本体壁面及各个射流管壁面碰撞，激波会在多个射流管管壁之间多次碰撞、叠加，形成激波的聚焦，从而使得激波的强度进一步的加强，而在环状通道中的激波由于其与燃烧室本体壁面的碰撞，其激波强度也会增强。

基于上述脉冲爆震燃烧室，本发明还提出一种基于脉冲爆震的空气涡轮火箭发动机PD-ATR，结合了爆震燃烧效率高、自增压的优势与传统ATR发动机推重比高、单位推力高和单位迎面推力高等优势，在军事领域上具有广阔的应用前景，可为无人驾驶飞机、远程导弹、高超音速飞机等提供新型动力。

本实施例中提出的基于脉冲爆震的空气涡轮火箭发动机主要包括：进气道、压气机、携带有氧化剂和燃料的燃气发生器、涡轮、混流及防反传结构、脉冲爆震燃烧室、喷管等。

氧化剂和燃料在燃气费发生器中燃烧产生的富燃燃气驱动涡轮做功，涡轮又带动压气机工作；随后，压气机将从进气道进入发动机中的空气进行压缩，得到具有一定压力的压缩空气；接着，从涡轮排出的带有燃烧产物以及部分未燃燃料、并且具有一定压力和温度的混合燃气流入混流及防反传结构中，与此同时，经过压气机压缩得到的空气也流入混流及防反传结构中，两者经过混流及防反传结构可以强化掺混，掺混好的富燃燃气/空气混合气体进入脉冲爆震燃烧室进行爆震燃烧；混流及防反传结构具有防反传功能，抑制和隔离脉冲爆震燃烧室内的高压脉动，使压力扰动和燃气不会反向传入压气机和涡轮；最后爆震燃烧产生的高温高压燃气经喷管排出产生推力。

为了进一步说明本发明相比传统ATR发动机更具优势，现结合图6、图7对传统ATR的热力循环和PD-ATR的热力循环进行理论分析。

图6中，0’-2’为质量m的推进剂在燃料泵中等熵增压过程，对于液体燃料，压缩至高压状态比较容易，且整个过程中温升比较小，故图中用竖直的直线表示；2’-4为燃料推进剂在燃气发生器中的等压燃烧过程；4-5为一次燃烧后的富燃燃气在涡轮中的等熵膨胀过程，驱动涡轮做功；5-6为质量m燃气在混合室中和来流空气在掺混过程中的等压放热过程；0-2为单位质量来流空气在进气道中的等熵压缩过程；2-3为经过进气道之后的单位质量空气在压气机中的等熵压缩过程；3-6为单位质量空气在混合室中和一次燃烧后的富燃燃气在掺混过程中的等压吸热过程；6-7为混合室中混合充分的燃气(1+m)在燃烧室中的等压燃烧过程；7-9为经过二次燃烧后的混合燃气(1+m)在尾喷管中的等熵膨胀过程；9-0为混合燃气(1+m)在大气中的等压放热过程，最终变成常温常压状态。

综上所述，以来流空气为研究单位，传统ATR发动机热力循环就相当于布雷顿循环。PD-ATR发动机理想热力循环P-V图和T-S图如图7所示，相比较于传统ATR发动机理想等压循环(图6)，PD-ATR发动机理想爆震循环其加热过程为爆震加热过程，由于PDC具有自增压特性，因此PD-ATR发动机在外涵空气与内涵富燃燃气在脉冲爆震燃烧室中混合均匀后会进行再一次的增压，脉冲爆震燃烧室出口的温度和压力均会升高，即7点会上移，导致整个发动机的温比和压比均会增加。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种脉冲爆震燃烧室，其特征在于：包括燃烧室本体、燃油喷嘴、内置射流管以及进气阀门；

所述燃烧室本体的封闭端安装有进气阀门，当进气阀门打开时，掺杂了一定量一次燃烧产物并具有一定的温度和压力的混合物进入燃烧室本体；当进气阀门关闭时，其充当燃烧室本体封闭端壁面；

所述燃烧室本体侧壁面上安装有若干燃油喷嘴，用于向燃烧室本体中喷注燃油；

所述内置射流管固定在燃烧室本体内部，其轴线与燃烧室本体轴向平行；所述内置射流管开口方向朝向燃烧室本体封闭端，并与燃烧室本体内部连通；在内置射流管的封闭端设置有排气阀门，并将靠近封闭端的区域设置为点火区。

2.根据权利要求1所述一种脉冲爆震燃烧室，其特征在于：当所述内置射流管个数为1个时，所述内置射流管与燃烧室本体同轴，且内置射流管直径为燃烧室本体内径的1/3。

3.根据权利要求1所述一种脉冲爆震燃烧室，其特征在于：当所述内置射流管个数为多个时，所有内置射流管横截面的圆心均匀分布在圆心处于燃烧室本体中心轴线上、半径为燃烧室本体内径一半的圆周上，内置射流管直径为燃烧室本体内径的1/6。

4.根据权利要求2或3所述一种脉冲爆震燃烧室，其特征在于：内置射流管长度与直径比值为1～3：1；内置射流管开口端与燃烧室本体封闭端之间的距离为燃烧室本体内径1/4～1/3。

5.根据权利要求3所述一种脉冲爆震燃烧室，其特征在于：当所述内置射流管个数为多个时，各个内置射流管的靠近封闭端的位置通过联焰管相连，当某一内置射流管点火后，通过联焰管作用，使得其余的内置射流管封闭端区域点火。

6.根据权利要求4所述一种脉冲爆震燃烧室，其特征在于：所述燃油喷嘴到燃烧室本体封闭端的距离为燃烧室本体内径的1/8～1/6。

7.一种基于脉冲爆震的空气涡轮火箭发动机，包括进气道、压气机、燃气发生器、涡轮、喷管，其特征在于：还包括混流及防反传结构和脉冲爆震燃烧室；

燃气发生器中进行富燃燃烧，燃烧产生的富燃燃气驱动涡轮做功，涡轮带动压气机工作，压气机将从进气道进入发动机中的空气进行压缩，得到具有一定压力的压缩空气；

从涡轮排出的富燃燃气与经过压气机得到的压缩空气在混流及防反传结构中混合均匀后进入脉冲爆震燃烧室进行爆震燃烧，爆震燃烧产生的高温高压气体经喷管排出产生推力；

所述脉冲爆震燃烧室采用权利要求1～6任一所述脉冲爆震燃烧室。

8.根据权利要求7所述一种基于脉冲爆震的空气涡轮火箭发动机，其特征在于：从燃油喷嘴向燃烧室本体内喷注的燃油为掺混着金属纳米颗粒的燃油。

9.根据权利要求8所述一种基于脉冲爆震的空气涡轮火箭发动机，其特征在于：金属纳米颗粒为金属铝或金属钛纳米颗粒。

10.根据权利要求8所述一种基于脉冲爆震的空气涡轮火箭发动机，其特征在于：燃油喷嘴向燃烧室本体内喷注的燃油为体积浓度在1％的汽油-纳米铝粉悬浮颗粒燃料。

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