JP6628246B2 - スクラムジェットエンジン、飛しょう体 - Google Patents
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Description
スクラムジェットエンジン内における燃料と空気との混合を促進するための技術として、下記特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1に記載された装置は、燃焼室内に配置された混合器から該燃焼室内に燃料を噴射することで燃焼火炎を形成する構成を採っている。さらに、混合器には凹面が形成されている。この凹面に沿って空気が流れることで縦渦が形成されるため、燃料と空気との混合が促進されるとされている。
しかしながら、上記特許文献1に記載された装置では、渦を発生させるための凹面上に燃料噴出口が形成されている。すなわち、渦の形成と燃料の供給とが同一の位置で行われる。このため、上記のように未発達な状態の渦に対して燃料が供給されてしまう。したがって、この装置では燃料と空気とが適切に混合されない可能性がある。
さらに、この構成によれば、吸気側から燃焼流路内に取り入れられた空気がランプ部の側面に沿って流れる際にゲルトラー渦が形成される。このゲルトラー渦は、下流側に向かうに従って徐々に成長した後、燃料噴射部から噴射された燃料を引きちぎるようにして下流側に流れる。これにより、十分に発達したゲルトラー渦により燃料と空気との混合を促進することができる。
本発明の第四の態様によれば、スクラムジェットエンジンは、吸気側から燃焼領域を経て排気側へ至る燃焼流路を形成する流路形成面と、前記燃焼領域の上流側で、前記流路形成面から燃料を噴射する燃料噴射部と、該燃料噴射部の上流側に設けられ、前記流路形成面に接続されて下流側に向かうに従って該流路形成面から離れるように曲面状に延びる凹曲面を有するランプ部と、を備え、前記燃料噴射部は、上下流方向に直交する方向に配列され、一端が前記流路形成面上に開孔する一対の噴射ノズルを有し、該一対の噴射ノズルは、他端から一端に向かうに従って互いに離間する方向に延びている。
本発明の第一実施形態について図面を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態に係る飛しょう体1は、機体部2と、この機体部2に取り付けられたスクラムジェットエンジン3と、を備えている。
飛しょう体1は、離陸後の加速を経て、超音速状態(一例として、マッハ5以上)に至る。超音速状態下では、スクラムジェットエンジン3に対して、吸気口10を通じて超音速の空気流が連続的に流入する。
次に、本発明の第二実施形態について図6及び図7を参照して説明する。なお、上記第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図7に示すように、本実施形態に係るランプ部9では、凹曲面91に加えて、一対の側面92も曲面状に形成されている点で上記第一実施形態とは異なっている。上下流方向から見て、これら側面92は幅方向中央側に向かって凹没している。言い換えれば、これら側面92は、上下流方向から見て、流路形成面7A(流路底面7B)側から凹曲面91側に向かうに従って、流路形成面7Aから離れる方向に湾曲している。
続いて、本発明の第三実施形態について図8を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図8に示すように、本実施形態では、ランプ部9の平面形状が上記各実施形態とは異なっている。具体的には、このランプ部9は、上流側から下流側に向かうに従って次第に先細りとなるように形成されている。言い換えると、流路形成面7Aに直交する方向から見て(平面視で)、上下流方向に直交する方向(幅方向)におけるランプ部9の寸法が、上流側から下流側に向かうに従って次第に小さくなっている。さらに言い換えると、側面92の流路底面7B側における一対の端縁は、凹曲面91の幅方向両側における一対の端縁と同一の方向に延びている。また、上記の第二実施形態と同様に、凹曲面91及び側面92は曲面状に形成されている。
次に、本発明の第四実施形態について図9及び図10を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。これらの図に示すように、本実施形態では、ランプ部9は上記第三実施形態と同一の構成を有している一方で、燃料噴射部8は上記各実施形態とは異なる構成を有している。
次に、本発明の第五実施形態について図11を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。同図に示すように、本実施形態では、ランプ部9は上記第三実施形態と同一の構成を有している一方で、燃料噴射部8は上記各実施形態とは異なる構成を有している。
2…機体部
3…スクラムジェットエンジン
4…機体本体
5…主翼
6…尾翼
7…カウル
7A…流路形成面
7B…流路底面
7C…流路天面
7S…流路側面
8…燃料噴射部
9…ランプ部
10…吸気口
11…排気口
12…燃焼流路
13…凹部
14…噴射ノズル
71…上流部
72…保炎部
73…下流部
91…凹曲面
92…側面
93…下流面
T…ねじ溝
TL…左ねじ溝
TR…右ねじ溝
Claims (8)
- 吸気側から燃焼領域を経て排気側へ至る燃焼流路を形成する流路形成面と、
前記燃焼領域の上流側で、前記流路形成面から燃料を噴射する燃料噴射部と、
該燃料噴射部の上流側に設けられ、前記流路形成面に接続されて下流側に向かうに従って該流路形成面から離れるように曲面状に延びる凹曲面を有するランプ部と、
を備え、
前記ランプ部は、上下流方向に延びて、前記凹曲面と、前記流路形成面とを接続する一対の側面を有し、上下流方向から見て該側面は、前記流路形成面から前記凹曲面に向かうに従って前記流路形成面から離れるように延びているスクラムジェットエンジン。 - 前記流路形成面に直交する方向から見て、上下流方向に直交する方向における前記ランプ部の寸法は、上流側から下流側に向かうに従って次第に小さくなる請求項1に記載のスクラムジェットエンジン。
- 前記燃料噴射部は、上下流方向に直交する方向に配列され、一端が前記流路形成面上に開孔する一対の噴射ノズルを有し、該一対の噴射ノズルは、他端から一端に向かうに従って互いに離間する方向に延びている請求項1又は2に記載のスクラムジェットエンジン。
- 吸気側から燃焼領域を経て排気側へ至る燃焼流路を形成する流路形成面と、
前記燃焼領域の上流側で、前記流路形成面から燃料を噴射する燃料噴射部と、
該燃料噴射部の上流側に設けられ、前記流路形成面に接続されて下流側に向かうに従って該流路形成面から離れるように曲面状に延びる凹曲面を有するランプ部と、
を備え、
前記燃料噴射部は、上下流方向に直交する方向に配列され、一端が前記流路形成面上に開孔する一対の噴射ノズルを有し、該一対の噴射ノズルは、他端から一端に向かうに従って互いに離間する方向に延びているスクラムジェットエンジン。 - 前記噴射ノズルは、該噴射ノズルの延びる方向から見て円形の断面を有するとともに、該噴射ノズルの内周面にはねじ溝が形成され、前記一対の噴射ノズル同士で前記ねじ溝の旋回する方向が互いに異なる請求項3又は4に記載のスクラムジェットエンジン。
- 前記燃料噴射部の下流側に、前記流路形成面から凹没する凹部が形成されている請求項1から5のいずれか一項に記載のスクラムジェットエンジン。
- 上下流方向における断面視で、前記燃焼流路の断面積は、吸気側から前記凹部に向かうに従って次第に減少するとともに、前記凹部から排気側に向かうに従って次第に増加する請求項6に記載のスクラムジェットエンジン。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載のスクラムジェットエンジンと、
前記スクラムジェットエンジンの推力によって推進される機体部と、
を備える飛しょう体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016063418A JP6628246B2 (ja) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | スクラムジェットエンジン、飛しょう体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016063418A JP6628246B2 (ja) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | スクラムジェットエンジン、飛しょう体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017180109A JP2017180109A (ja) | 2017-10-05 |
JP6628246B2 true JP6628246B2 (ja) | 2020-01-08 |
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ID=60005162
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2016063418A Active JP6628246B2 (ja) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | スクラムジェットエンジン、飛しょう体 |
Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP7001489B2 (ja) * | 2018-02-09 | 2022-01-19 | 三菱重工業株式会社 | スクラムジェットエンジン及び飛翔体 |
RU187985U1 (ru) * | 2018-05-11 | 2019-03-26 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательское предприятие гиперзвуковых систем (ОАО "НИПГС") | Гиперзвуковой летательный аппарат с прямоточным воздушно-реактивным двигателем |
-
2016
- 2016-03-28 JP JP2016063418A patent/JP6628246B2/ja active Active
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