JPH0281946A - 超音速スクラムジェッド・エンジン燃料噴射器 - Google Patents

超音速スクラムジェッド・エンジン燃料噴射器

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JPH0281946A
JPH0281946A JP1177305A JP17730589A JPH0281946A JP H0281946 A JPH0281946 A JP H0281946A JP 1177305 A JP1177305 A JP 1177305A JP 17730589 A JP17730589 A JP 17730589A JP H0281946 A JPH0281946 A JP H0281946A
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JP
Japan
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fuel
wall
housing
generally
end wall
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Application number
JP1177305A
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English (en)
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Ching-Pang Lee
チン‐パン・リー
Kattalaicheri S Venkataramani
カタライチェリ・スリニバサン・ベンカタラマニ
Daniel J Lahti
ダニエル・ジョン・ラハティ
Vincent H Lee
ビンセント・エイチ・リー
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K7/00Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof
    • F02K7/10Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof characterised by having ram-action compression, i.e. aero-thermo-dynamic-ducts or ram-jet engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/44Feeding propellants
    • F02K9/52Injectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/20Heat transfer, e.g. cooling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、スクラムジェット・エンジンに関し、特に
超音速飛行体スクラムジェット・エンジン用の燃料噴射
器に関する。
発明の背景 超音速のマツへ数(すなわち、マツハ5以上)では、ス
クラムジェットのような空気吸込エンジンを資する飛行
体に、前面断面積の大きいエンジン燃焼室(燃焼器とも
言う)が必要である。スクラムジェット・エンジンの設
計では、燃焼を適正化するため、圧縮水素ガスのような
燃料をこの面積全体にわたって均一に分配することが重
要である。燃焼器自体に燃料を噴射することにより、燃
料の燃焼により生成する推力以外の推力が得られる。本
出願人にj渡されたダニエル・ラーティ(Daniel
 J、Lahtl)等の米国特許出願第828゜844
号(1986年1月2日出願)「ラムジェット/スクラ
ムジェット・エンジン」に、各々ウェッジ形状を有する
水平方向に間隔をあけて配列した燃料噴射器を持つスク
ラムジェット・エンジンが示されている。燃料は単一の
先細−末広燃料出口ノズル(単一壁スロット形燃料噴射
器)を通って燃焼器へと入る。燃焼器の設計では、燃焼
を均一にするため、燃料と入口空気とを適正に混合する
ことに常に関心が払われている。エンジン入口か到来す
る空気を圧縮(したがって加熱)するので、また到来空
気が燃料噴射器に超音速で衝突(したがって燃料噴射器
を摩擦的に加熱)するので、燃料噴射器の部品寿命を長
くするとともに、冷却しなければ破損してしまう材料を
使用できるようにするために、燃料噴射器を冷却するこ
とが問題となる。
発明の要旨 この発明の目的は、燃料とエンジン入口空気との混合を
促進する超音速スクラムジJ、ット・エンジン燃料噴射
器を提供することにある。
この発明の他の目的は、圧縮入口空気の超音速での衝突
から保護するために冷却された超音速スクラムジェット
・エンジン燃料噴射器を提供することにある。
この発明の別の目的は、このような燃料噴射器を備える
超音速スクラムジェット・エンジンを提供することにあ
る。
燃料噴射器に関するこの発明の第1の実施例から第4の
実施例では、いずれの例でも、超音速スクラムジェット
・エンジン燃料噴射器が、互いに合体した次の壁、即ち
燃料入口オリフィスを有する水平な頂壁、傾斜した底壁
及び鉛直な端壁により画定される直角三角形の断面を有
する燃料密な直角三角形ウェッジ形状のハウジングを含
む。直角三角形形状の鉛直な2つの側壁が上述した壁に
合体してハウジングを完成している。
第1の実施例では、燃料噴射器の端壁に少なくとも2つ
の別個の鉛直方向に離間した先細−末広燃料出口ノズル
を設ける。
第2の実施例では、燃料噴射器の端壁に先細−末広燃料
出口ノズルが設けられ、側壁に少なくとも2つの鉛直方
向に離間した水平方向に延在する外部溝が設けられ、こ
れらの外部溝は端壁に向けて深くなりながら端壁に達す
る。
第3の実施例では、燃料噴射器の端壁に先細末広燃料出
口ノズルが設けられ、底壁および側壁の少なくとも一方
の壁に少なくとも2つの離間した燃料吐出孔が設けられ
る。
第4の実施例では、燃料噴射器の端壁に先細−末広燃料
出口ノズルが設けられ、燃料入口オリフィスを端壁とは
反対の端に配置する。この燃料噴射器は、ハウジング内
に側壁に連結して少なくとも2つの離間した内壁を配置
し、蛇行形状断面を有する燃料通路を作る。この燃料通
路の真直な部分は入口オリフィスから底壁の大部分に沿
っている。
エンジンに関するこの発明の第5乃至第8の実施例では
、いずれの例でも、超音速スクラムジェット・エンジン
が、入口、入口の後部に直列に連結された燃焼器、燃焼
器に直列に連結された排気ノズル、及び燃焼器内に配置
され且つ燃焼器の頂部に連結された少なくとも2つの水
平方向に離間した燃料噴射器を含む。各燃料噴射器の底
壁は入口の傾斜上壁と同じ平面内にありかつ同様に延在
している。
第5の実施例のエンジンは第1の実施例の燃料噴射器を
使用し、第6の実施例のエンジンは第2の実施例の燃料
噴射器を使用し、第7の実施例のエンジンは第3の実施
例の燃料噴射器を使用し、第8の実施例のエンジンは第
4の実施例の燃料噴射器を使用する。
この発明には、多くの効果と利点がある。この発明の複
数の燃料出口ノズル並びに側壁に溝を設ける構成では、
燃料と空気との混合が一層良好になり、燃焼が向上する
。この発明の側壁及び/又は底壁の燃料吐出孔並びに内
部蛇行形燃料通路を設ける構成では、熱的に過酷な超音
速環境にある燃料噴射器の底壁および側壁を燃料により
冷却できる。
具体的な構成 この発明を超音速スクラムジェット・エンジン10及び
燃料噴射器12に具体化したものとして、第1図および
第2図にその概略を示し、燃料噴射器12の別の特定な
設計例を第3〜5図、6〜7図、8〜9図に示す。超音
速スクラムジェット・エンジン10は、第1図および第
2図に示すように、入口14、燃焼器16、排気ノズル
18及び瓜数個の水平方向に離間した燃料噴射器12を
含む。燃料が自己着火性でなければ、当業者によく知ら
れているように、点火器(図示せず)を燃焼器に加える
ことができる。燃焼器16は入口14の後部20に直列
に連結され、また排気ノズル18は燃焼器16に直列に
連結される。燃料噴射器12は燃焼器16内に配置され
、燃焼器160頂部22に連結される。各燃料噴射器1
2の傾斜した底壁24は、入口14の傾斜した上壁26
とほぼ同一平面にあり、同じ様に延在する。
この発明の第1の実施例では、第2乃至5図に示すよう
に各超音速スクラムジェット・エンジン燃料噴射器12
がハウジング28を含み、このハウジング28がほぼ水
平な頂壁30と、上述した傾斜底壁24と、ほぼ鉛直な
端壁32とを有し、これらの壁が合体してほぼ直角三角
形の断面を画定する。この直角三角形状は、おなじくハ
ウジング28を構成する2つの鉛直側壁34の形状でも
ある。側壁34は頂壁30、底壁24および端壁32に
合体して、燃料密なほぼ直角三角形の中空ウェッジを画
定し、これが燃料噴射器ハウジング28となる。燃料噴
射器ハウジング28の頂壁30は燃料入口オリフィス3
6を有し、端壁32は複数個の鉛直方向に離間した別個
の先細−末広燃料出口ノズル38を有する。各超音速燃
料出口ノズル38は円形か楕円形のいずれでもよい。
燃料か多数の燃料出口ノズル38を介してエンジン空気
流にほぼ平行な方向に超音速で噴出するので、燃焼によ
るものとは別に、追加の推力が燃料によって得られる。
個別の燃料出口ノズル38は流路を妨げることなく燃料
を送り出す。各燃料出口ノズル38のまわりの基部領域
40は、燃料−空気混合物(混合気)を点火器、フリー
ラジカル(有離基)および熱の発生源として作用する再
循環領域となる。したがって、基部領域40は、流路に
じゃま板を用いることなく保焔器(フレームホルダ)と
して作用する。これらの特徴により、燃焼過程および推
力生成の効率が向上する。複数個の個別の燃料出口ノズ
ル38による燃料分配は、単一壁スロット形燃料噴射器
より良好である。
好ましい構成では、第9図に示すように、底壁24にも
っとも近い燃料出口ノズル38aを、底壁24に向けて
、端壁32に関して傾斜させる。
同様に、1つの燃料出口ノズル38bを端壁32に関し
て傾斜させて、ほぼ水平方向に側壁34の一方に向けて
、隣接する燃料出口ノズル38cを端壁32に関して傾
斜させて、ほぼ水平方向に側壁34の他方に向ける。傾
斜した燃料出口ノズル38a、38b、38cはエンジ
ン空気流に大体平行に留まり、その傾斜度は小さいが、
燃料出口ノズル38を出る燃料と空気との混合を促進し
燃焼を改善するのに十分である。
例示の構成では、第6図に示すように、燃料噴射器12
が複数個の離間した、ほぼ平行で且つほぼ水平方向に向
いた内壁42も含む。これらの水平内壁42は、燃料噴
射器ハウジング28内に配置され、側壁34に連結され
て燃料案内路44を画定する。内壁42は底壁24から
も離間しており、ハウジング28の端壁32まで延在す
る。水平内壁42は燃料をエンジン空気流に平行な方向
に燃料出口ノズル38に向けて導く作用をなす。
この発明の第2の実施例では、第2〜5図と共に第8図
及び第9図に示す様に、各超音速スクラムジェット・エ
ンジン燃料噴射器12が、上述した第1の実施例の要素
を含むが、例外的に第2の実施例は、端壁32が単一の
先細−末広燃料出口ノズルををする(単一壁スロット形
燃料噴射器)か、もしくは複数個の別個の、鉛直方向に
離間した先細−末広燃料出口ノズル38を有するかのい
ずれでもよい。第2の実施例では、燃料噴射器の側壁3
4に複数個の鉛直方向に離間した、ほぼ水平方向に延在
する外部溝46が設けられ、これらの溝46が端壁32
に向って深くなり且つ端壁32に届いている。外部溝4
6は、燃料噴射器ハウジング28を通過する圧縮入口空
気のある量を受は入れ、その空気量によって横方向速度
成分が与えられて、空気か端壁燃料出口ノズル38から
の燃料と一層よく混ざり燃焼の向上につながる。燃料−
空気の混合は、スカーフ端が生成する渦によっても促進
される。好ましい構成では、外部溝46も端壁32に向
って広がり、空気−燃料の混合が一層よくなる。製造が
容易な構成例では、各外部溝46が、ほぼ水平方向に延
在する中心線48並びにこの中心線48で接する2つの
鏡像関係にある平坦な溝表面50を有する。各溝表面5
0はほぼ直角三角形の形状である。
この発明の第3の実施例では、第2乃至5図と共に第6
乃至7図に示すように、各超音速スクラムジェット・エ
ンジン燃料噴射器12が、上述した第1の実施例の要素
を含むが、例外的に第3の実施例は(第二実施例と同様
に)、端壁32に単一の先細−末広燃料出口ノズルを有
する(単一壁スロット形燃料噴射器)か、もしくは複数
個の別個の、鉛直方向に離間した先細−末広燃料出口ノ
ズル38を有するいずれでもよい。第3の実施例では、
燃料噴射器12の底壁24および側壁34の少なくとも
一方の壁に、複数個の離間した燃料吐出孔52を設ける
。燃料吐出孔52は底壁24、または各側壁34、また
は底壁24および側壁34に配置するのが好ましい。こ
の燃料は冷却材としても働く。底壁24及び/又は側壁
34の外面は、燃料吐出孔52からの燃料により冷却さ
れ、すなわち燃料か外部気膜冷却を行ない、その結果燃
料噴射器ハウジング28の良好な熱的保護が実現される
。燃料吐出孔52のもう一つの利点は、気膜冷却により
外面での空気の摩擦が減少することである。その上、気
膜冷却がスクラムジェット・エンジン10の燃料噴射器
12間の空気流の一部に燃料を供給する手段を構成し、
こうして燃料と空気との混合を促進する。
第6乃至7図に示すような側壁34に燃料吐出孔52a
を有する燃料噴射器構成では、孔52aを側壁34に関
して傾斜させて、端壁32に向けるのが好ましい。側壁
の燃料吐出し孔52aを端壁32に向けて傾斜させた結
果、吐出される燃料の一部が燃焼以外のエンジン推力と
して回収される。
第6図に示すような底壁24に燃料吐出孔52bを有す
る燃料噴射器構成では、孔52bを底壁24にほぼ直角
にするのが好ましい。このような底壁の燃料吐出孔52
bは製造が容易である。
別の構成では、燃料噴射器12が、デフレクタ54も含
む。デフレクタ54はハウジングの底壁24に多数のタ
ブ部材56で、デフレクタ54と底壁24との間に空間
58を残すように取付けられる。デフレクタ54は底壁
の燃料吐出孔52cの近くに位置決めされ、少なくとも
孔52cをまたぐのに十分な大きさである。例示の構成
では、デフレクタ54が底壁24の前部にも取付けられ
(第6図参照)、横方向に側壁34間をまたぎ(第7図
参照)、底壁24および側壁34の燃料吐出孔52から
出る燃料の気膜冷却のための、入口空気からのシールド
を形成する。このシールドが無いと、気膜冷却は入口空
気によりすぐに分散されてしまう。デフレクタ54が有
れば、第6図に示す直角な燃料吐出孔52bすべてを、
ほぼ水平であり、したがってほぼ頂壁30に平行である
燃料吐出孔52cで置換えるのが好ましい。水平な孔5
2cでは、燃料によるデフレクタ54に対しての衝突冷
却が良好になる。デフレクタ54が無い場合には、水平
な燃料吐出孔52の代りに、第6図の直角な燃料吐出し
孔52bを設けるのが好ましい。
この発明の第4の実施例では、第2乃至5図に示す様に
、各超音速スクラムジェット・エンジン燃料噴射器12
が、上述した第1の実施例の要素を含むが、例外的に第
4の実施例は(第2のおよび第3の実施例と同様に)、
端壁32に単一の先細−末広燃料出口ノズルを有する(
単一壁スロット形燃料噴射器)か、もしくは複数個の別
個の、鉛直方向に離間した先細−末広燃料出口ノズル3
8を有するいずれでもよい。第4の実施例では、第3図
に示すように、燃料噴射器12が複数個の離間したほぼ
平行な傾斜した内壁60も含み、内壁60は底壁24に
もほぼ平行である。これらの傾斜した内壁60は燃料噴
射器ハウジング28内に配置され、側壁34に連結され
て1つの燃料通路62を画定し、この燃料通路62は蛇
行形断面をもち、そのほぼ真直な部分64は端壁32と
は反対端の噴射器頂壁の燃料入口オリフィス36から、
噴射器底壁24の大部分に沿って延在する。
即ち、蛇行燃料通路62は、燃料を最初に、入口空気流
か衝突して外面が空気力学的に加熱される底壁24の内
面を冷却するように導く。
好ましい構成では、第3図に示す様に、燃料噴射器12
において、燃料通路62内に配置された多数のアングル
状の乱流促進リブ66を含み、底壁24および傾斜内壁
60の少なくとも一方の壁に連結されている。リブ66
を底壁24、または各々の傾斜内壁60、または底壁及
び傾斜内壁の各々に連結するのが好ましい。リブ66は
渦流を発生し、そのような渦巻流は冷却効率を増す。
例示の構成では、第3乃至4図に示す様に、燃料噴射器
の頂壁30は端壁32の近くに、燃料通路62と連通し
た燃料出口オリフィス68が設けられ、また頂壁30は
燃料出口オリフィス68と端壁32との間に位置決めさ
れた燃料入口間ロア0を有している。また、燃料通路を
画定する内部後壁72が、端壁32に向けて傾斜して燃
料出口オリフィス68と燃料入口間ロア0との間で頂壁
30から底壁24まで延在している。
この発明の前述した最初の4つの実施例は、同じ燃料噴
射器で色々な組合わせで併用できることは当業者に明ら
かである。
好ましい構成では、薄壁軽量の中空燃料噴射器ハウジン
グ28を一体部品として鋳造して、コストを低減すると
共に、漏れを無くす。米国特許節4.514,144号
(1985年4月30日発行)および第4,627,4
80号(1986年12月9日発行)(ともに名称「ア
ングル状乱流プロモータ」、発明者チン−パン リー 
Ch l ng−Pang Lee)の理解できるよう
に1、現在の鋳造技術によれば、乱流促進リブ66さえ
も一体のハウジンク28の一部として出来る。前述した
デフレクタ54およびタブ部材56は別個の部品とし、
燃料噴射器ハウジング28への取付けを溶接により行な
えばよい。燃料、燃料タンク、燃料加圧装置、及び燃料
噴射器ハウジングの入口オリフィス36につながる燃料
導管は、この発明の前述した最初の4つのあるいは他の
実施例の一部を構成しないが、この発明と共に用いるこ
とは当業者には周知である。
この発明の第5〜8の実施例では、前述したスクラムジ
ェット・エンジン10に、前述した第1〜4の実施例の
燃料噴射器12を夫々搭載する。
この発明のいくつかの好ましい実施態様の紀裁は、図示
例の解説のためになされたものである。
これらの説明は、すべてを網羅してないし、またこの発
明を開示した例に限定するものでもない。
上述した教示の範囲内で種々の修正、変更が可能である
。なお、用語「上」、「下」、「水平」及び「鉛直j等
は、スクラムジェット中エンジン10および燃料噴射器
12の要素を記述する上で便利なので用いたにすぎない
。例えば、燃料噴射器12を、超音速スクラムジェット
・エンジン10の残りの部分に対して、エンジンの長さ
方向軸線のまわりの任意のηめ選定された角度に向ける
ことができる。またスクラムジェット−エンジン10を
、超音速飛行体(図示せず)の残りの部分に関して、飛
行体の長さ方向軸線のまわりの任意の予め選定された角
度に向けることができる。この発明の好ましい実施例に
おいて、前掲の用語は、燃料噴射器およびスクラムジェ
ット・エンジンを搭載にした超音速飛行体が水平飛行位
置にあるときの、燃料噴射器12およびスクラムジェッ
ト・エンジン10の要素を記述するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は燃料噴射器を含む超音速スクラムジェット・エ
ンジンの概略図、 第2図は第1図のエンジンの部分斜視図で、エンジンの
燃焼器の頂部に連結された燃料噴射器の配列を示し、 第3図は第2図の燃料噴射器の1つの設計例を示す側面
方向断面図、 第4図は第3図の燃料噴射器の頂部平面図、第5図は第
3図の燃料噴射器の後部端面図、第6図は第2図の燃料
噴射器の1つの別の設計例を示す側面方向断面図、 第7図は第6図の7−7線方向断面図、第8図は第2図
の燃料噴射器の1つの別の設計例を示す側面図、そして 第9図は第8図の燃料噴射器の後部端面図である。 主な符号の説明 10・・・超音速スクラムジェット・エンジン、12・
・・燃料噴射器、14・・・入口、16・・・燃焼器、
18・・・出口ノズル、20・・・後部、22・・・頂
部、24・・・底壁、26・・入口の上壁、28・・・
ノ)ウジング、30・・・頂壁、32・・・端壁、34
・・・側壁、36・・・オリフィス、38・・・ノズル
、40・・・基部領域、42・・・内壁、44・・・燃
料案内路、46・・・外部溝、48・・・中心線、50
・・・溝表面、52・・・燃料吐出し孔、52a・・・
側壁の孔、52b・・・直角孔、52C・・・水平孔、
54・・・デフレクタ、56・・・タブ、58・・・空
間、60・・・内壁、62・・・燃料通路、64・・・
燃料通路部分、66・・・リブ、68・・・オリフィス
、70・・・燃料入口開口、72・・・後壁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ハウジングがほぼ水平な頂壁と、傾斜した底壁と、
    ほぼ鉛直な端壁とを有し、これらの壁が合体してほぼ直
    角三角形の断面を画定し、上記ハウジングは上記ほぼ直
    角三角形の形状を有する2つのほぼ鉛直な側壁も有し、
    この側壁が上記頂壁、底壁および端壁と合体してほぼ直
    角三角形の燃料密なウェッジを画定し、上記頂壁は燃料
    入口オリフィスを有し、上記端壁は複数個の個別の鉛直
    方向に離間した先細−末広燃料出口ノズルを有する超音
    速スクラムジェット・エンジン燃料噴射器。 2、上記燃料出口ノズルの少なくとも1つが上記端壁に
    関して傾斜している請求項1に記載の燃料噴射器。 3、上記燃料出口ノズルの少なくとも1つが上記端壁に
    関して傾斜して、ほぼ水平方向に片方の側壁に向かって
    おり、隣接する1つの燃料出口ノズルが上記端壁に関し
    て傾斜してほぼ水平方向に他方の側壁に向かっている請
    求項2に記載の燃料噴射器。 4、上記燃料出口ノズルのうち上記底壁にもっとも近い
    ノズルが上記端壁に関して傾斜して上記底壁に向かって
    いる請求項3に記載の燃料噴射器。 5、ほぼ平行で且つ、ほぼ水平方向に配向された複数個
    の離間した内壁が上記ハウジング内に配置され、上記側
    壁に連結されて燃料案内路を画定し、これらの内壁は上
    記底壁から離間して且つ上記端壁まで延在する請求項1
    に記載の燃料噴射器。 6、略水平な頂壁と、傾斜した底壁と、略鉛直な端壁と
    を有し、これらの壁が合体して略直角三角形の断面を画
    定するハウジングを含み、上記ハウジングは上記略直角
    三角形の形状を有する2つの略鉛直な側壁も有し、この
    側壁が上記頂壁、底壁および端壁と合体して略直角三角
    形の燃料密なウェッジを画定し、上記頂壁は燃料入口オ
    リフィスを有し、上記端壁は先細−末広燃料出口ノズル
    を有し、上記側壁には鉛直方向に離間したほぼ水平方向
    に延在する複数個の外部溝が設けられ、上記端壁に向け
    て深くなり且つ端壁に達している超音速スクラムジェッ
    ト・エンジン燃料噴射器。 7、上記端壁が、個別の鉛直方向に離間した第2の複数
    個の先細−末広燃料出口ノズルを有する請求項6に記載
    の燃料噴射器。 8、上記溝が上記端壁に向かって広がる請求項6に記載
    の燃料噴射器。 9、上記各溝が略水平方向に延在する中心線と、この中
    心線で接する2つの鏡像関係にある平坦な溝表面とを有
    し、各溝表面が略直角三角形の形状を有する請求項8に
    記載の燃料噴射器。 10、ハウジングがほぼ水平な頂壁と、傾斜した底壁と
    、ほぼ鉛直な端壁とを有し、これらの壁が合体してほぼ
    直角三角形の断面を画定し、上記ハウジングは上記ほぼ
    直角三角形の形状を有する2つのほぼ鉛直な側壁も有し
    、この側壁が上記頂壁、底壁および端壁と合体して燃料
    密なほぼ直角三角形のウェッジを画定し、上記頂壁は燃
    料入口オリフィスを有し、上記端壁は1個の収束−発散
    燃料出口ノズルを有し、上記底壁および側壁の少なくと
    も一方の壁には複数個の離間した燃料吐出し孔が設けら
    れた超音速スクラムジェット・エンジン燃料噴射器。 11、上記端壁は第2の複数個の個別の鉛直方向に離間
    した先細−末広燃料出口ノズルを有する請求項10に記
    載の燃料噴射器。 12、上記側壁には第三の複数個の鉛直方向に離間した
    ほぼ水平方向に延在する外部溝が設けられ、上記端壁に
    向けて深くなりながら端壁に達する請求項10に記載の
    燃料噴射器。 13、上記端壁は第2の複数個の個別の鉛直方向に離間
    した先細−末広燃料出口ノズルを有する請求項12に記
    載の燃料噴射器。 14、片方の側壁に燃料吐出孔が設けられ、これらの側
    壁燃料吐出孔がその片方の側壁に関して上記端壁に向け
    て傾斜している請求項10に記載の燃料噴射器。 15、上記底壁に燃料吐出孔が設けられ、これらの底壁
    燃料吐出孔が上記底壁にほぼ直角である請求項10に記
    載の燃料噴射器。 16、上記底壁に燃料吐出し孔が設けられ、上記燃料噴
    射器はさらに、デフレクタと、このデフレクタを上記底
    壁に相互間に空間を残して連結する多数のタブ部材とを
    含み、上記デフレクタは上記底壁燃料吐出孔の近くに配
    置されかつ少なくとも上記底壁燃料吐出し孔をまたぐ寸
    法をもつ請求項10に記載の燃料噴射器。 17、上記底壁燃料吐出孔が上記頂壁にほぼ平行である
    請求項16に記載の燃料噴射器。18、ハウジングがほ
    ぼ水平な頂壁と、傾斜した底壁と、ほぼ鉛直な端壁とを
    有し、これらの壁が合体してほぼ直角三角形の断面を画
    定し、上記ハウジングは上記ほぼ直角三角形の形状を有
    する2つのほぼ鉛直な側壁も有し、この側壁が上記頂壁
    、底壁および端壁と合体して燃料密なほぼ直角三角形の
    ウェッジを画定し、上記頂壁は上記端壁とは反対側に燃
    料入口オリフィスを有し、上記端壁は1個の収束−発散
    燃料出口ノズルを有し、さらに、複数個の離間した内壁
    が上記ハウジング内に配置され、上記側壁に連結されて
    蛇行形断面を有する燃料通路を画定し、そのほぼ真直な
    部分が上記入口オリフィスから上記底壁の大部分に沿っ
    て延在する超音速スクラムジェット・エンジン燃料噴射
    器。 19、さらに多数のアングル状乱流促進リブが上記燃料
    通路内に配置され、上記底壁および内壁の少なくとも一
    方の壁に連結された請求項18に記載の燃料噴射器。 20、上記端壁に第二の複数個の個別の鉛直方向に離間
    した収束−発散燃料出口ノズルが設けられ、上記頂壁の
    上記端壁の近くに上記燃料通路と連通した燃料出口オリ
    フィスが設けられ、上記頂壁にはさらに、上記燃料出口
    オリフィスと上記端壁との間に燃料入口開口が配置され
    、上記内壁の1つが、上記端壁に近づきながら上記燃料
    出口オリフィスと上記燃料入口開口との間の頂壁から上
    記底壁まで延在する請求項18に記載の燃料噴射器。 21、さらに多数のアングル状乱流促進リブが上記燃料
    通路内に配置され、上記底壁および内壁の少なくとも一
    方の壁に連結された請求項20に記載の燃料噴射器。 22、(a)傾斜した上壁および後部を有する入口、 (b)上記入口の後部に直列に連結された燃焼器、 (c)上記燃焼器に直列に連結された排気ノズル、およ
    び (d)上記燃焼器内に配置されかつ上記燃焼器の頂部に
    連結された複数個の水平方向に離間した燃料噴射器を備
    える超音速スクラムジェット・エンジンにおいて、 上記燃料噴射器それぞれがハウジングを備え、ハウジン
    グがほぼ水平な頂壁と、傾斜した底壁と、ほぼ鉛直な端
    壁とを有し、これらの壁が合体してほぼ直角三角形の断
    面を画定し、上記ハウジングは上記ほぼ直角三角形の形
    状を有する2つのほぼ鉛直な側壁も有し、この側壁が上
    記頂壁、底壁および端壁と合体して燃料密なほぼ直角三
    角形のウェッジを画定し、上記頂壁は燃料入口オリフィ
    スを有し、上記端壁は複数個の個別の鉛直方向に離間し
    た収束−発散燃料出口ノズルを有し、上記燃料噴射器の
    底壁が上記入口の上壁とほぼ同一平面内にありかつ同延
    である 超音速スクラムジェット・エンジン。 23、(a)傾斜した上壁および後部を有する入口、 (b)上記入口の後部に直列に連結された燃焼器、 (c)上記燃焼器に直列に連結された排気ノズル、およ
    び (d)上記燃焼器内に配置されかつ上記燃焼器の頂部に
    連結された複数個の水平方向に離間した燃料噴射器を備
    える超音速スクラムジェット・エンジンにおいて、 上記燃料噴射器それぞれがハウジングを備え、ハウジン
    グがほぼ水平な頂壁と、傾斜した底壁と、ほぼ鉛直な端
    壁とを有し、これらの壁が合体してほぼ直角三角形の断
    面を画定し、上記ハウジングは上記ほぼ直角三角形の形
    状を有する2つのほぼ鉛直な側壁も有し、この側壁が上
    記頂壁、底壁および端壁と合体して燃料密なほぼ直角三
    角形のウェッジを画定し、上記頂壁は燃料入口オリフィ
    スを有し、上記端壁は1個の収束−発散燃料出口ノズル
    を有し、上記側壁には複数個の鉛直方向に離間したほぼ
    水平方向に延在する外部溝が設けられ、上記端壁に向け
    て深くなりながら端壁に達し、上記燃料噴射器の底壁が
    上記入口の上壁とほぼ同一平面内にありかつ同延である 超音速スクラムジェット・エンジン。 24、(a)傾斜した上壁および後部を有する入口、 (b)上記入口の後部に直列に連結された燃焼器、 (c)上記燃焼器に直列に連結された排気ノズル、およ
    び (d)上記燃焼器内に配置されかつ上記燃焼器の頂部に
    連結された複数個の水平方向に離間した燃料噴射器を備
    える超音速スクラムジェット・エンジンにおいて、 上記燃料噴射器それぞれがハウジングを備え、ハウジン
    グがほぼ水平な頂壁と、傾斜した底壁と、ほぼ鉛直な端
    壁とを有し、これらの壁が合体してほぼ直角三角形の断
    面を画定し、上記ハウジングは上記ほぼ直角三角形の形
    状を有する2つのほぼ鉛直な側壁も有し、この側壁が上
    記頂壁、底壁および端壁と合体して燃料密なほぼ直角三
    角形のウェッジを画定し、上記頂壁は燃料入口オリフィ
    スを有し、上記端壁は1個の収束−発散燃料出口ノズル
    を有し、上記底壁および側壁の少なくとも一方の壁には
    複数個の離間した燃料吐出し孔が設けられ、上記燃料噴
    射器の底壁が上記入口の上壁とほぼ同一平面内にありか
    つ同延である 超音速スクラムジェット・エンジン。 25、(a)傾斜した上壁および後部を有する入口、 (b)上記入口の後部に直列に連結された燃焼器、 (c)上記燃焼器に直列に連結された排気ノズル、およ
    び (d)上記燃焼器内に配置されかつ上記燃焼器の頂部に
    連結された複数個の水平方向に離間した燃料噴射器を備
    える超音速スクラムジェット・エンジンにおいて、 上記燃料噴射器それぞれがハウジングを備え、ハウジン
    グがほぼ水平な頂壁と、傾斜した底壁と、ほぼ鉛直な端
    壁とを有し、これらの壁が合体してほぼ直角三角形の断
    面を画定し、上記ハウジングは上記ほぼ直角三角形の形
    状を有する2つのほぼ鉛直な側壁も有し、この側壁が上
    記頂壁、底壁および端壁と合体して燃料密なほぼ直角三
    角形のウェッジを画定し、上記頂壁は上記端壁とは反対
    側に燃料入口オリフィスを有し、上記端壁は1個の収束
    −発散燃料出口ノズルを有し、上記燃料噴射器はさらに
    、複数個の離間した内壁を有し、これら内壁が上記ハウ
    ジング内に配置され、上記側壁に連結されて蛇行形断面
    を有する燃料通路を画定し、そのほぼ真直な部分が上記
    入口オリフィスから上記底壁の大部分に沿って延在し、
    上記燃料噴射器の底壁が上記入口の上壁とほぼ同一平面
    内にありかつ同延である 超音速スクラムジェット・エンジン。
JP1177305A 1988-09-16 1989-07-11 超音速スクラムジェッド・エンジン燃料噴射器 Pending JPH0281946A (ja)

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