JPH0893555A

JPH0893555A - ラム燃焼装置

Info

Publication number: JPH0893555A
Application number: JP30669394A
Authority: JP
Inventors: Koji Tokunaga; 幸二徳永; Takeshi Kashiwagi; 武柏木
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1994-12-09
Publication date: 1996-04-09

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】ラム燃焼装置に係り、圧力損失を低いレベル
に保持しつつ広い飛行マッハ数範囲で高い燃焼効率を達
成し、主燃焼器型保炎器の内部が燃料過濃状態となるこ
とを防止して、火炎の吹き消え現象の発生を防止する。【構成】燃焼器ダクト２の内部に配され燃料の燃焼を
行なう主燃焼器型保炎器１０と、該主燃焼器型保炎器の
前端の中心位置に配される副燃焼室２２と、該副燃焼室
と主燃焼器型保炎器の周壁との間に配され気流の一部を
主燃焼器型保炎器の内部に取り入れる上流開口１０ｅ
と、主燃焼器型保炎器の周壁と副燃焼室の周壁との間に
燃料を供給する第２の燃料ノズル２４とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラム燃焼装置に係り、
特に、ラムジェットエンジンを広い飛行マッハ数範囲に
おいて高い燃焼効率で作動させる技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ラムジェットエンジンは、ターボジェッ
トエンジンのような空気圧縮機を有していないものの、
燃焼器ダクト内に高速で流入する空気をラム圧を利用し
て圧縮するようにしており、構造が単純であり、かつ、
機体の航行速度が大きくなるほど燃焼効率を向上させる
ことができると考えられ、例えばマッハ数２．５〜５の
航行速度の超音速航空機や宇宙往還機への適用が研究さ
れている。

【０００３】図９は、ラムジェットエンジンの概略構造
を示すもので、符号１はデイフューザ、２は燃焼器ダク
ト、３は燃焼室、４はジェットノズル、５は燃焼装置
（ラム燃焼装置）である。そして、燃焼装置５として
は、図１０及び図１１に示すものが提案されている。

【０００４】図１０例の燃焼装置５は、円筒状の燃焼器
ダクト２の内部に、燃料ノズル６を複数配するととも
に、各燃料ノズル６の下流位置に環状のフレームホルダ
（保炎器）７を配し、該フレームホルダ７の近傍に点火
栓８を配した構成で、燃料ノズル６及びフレームホルダ
７は、燃焼器ダクト２の内面に周方向に間隔を空けて配
した複数の片持ち梁状の支持梁９によって支持されてい
る。そして、燃料ノズル６の複数の噴出孔６ａから、矢
印で示す気流Ｇに燃料を噴射して混合流とし、点火栓８
で混合流に点火するとともに、フレームホルダ７のＶ字
状断面によりその後流に乱れの多い低流速域を発生させ
て、燃焼状態を保持する保炎を行なうようにしている。

【０００５】この図１０例の燃焼装置５では、高マッハ
時のように適性なラム圧による空気の圧縮が行なわれる
と、空気と燃料との混合流がフレームホルダ７の後方で
低速域となることに基づいて、燃焼状態の維持に加え
て、空気と燃料との混合攪拌が促進されて高い燃焼効率
を得ることができる。

【０００６】一方、図１１例の燃焼装置５は、円筒状の
燃焼器ダクト２の燃焼室３に、中空半球状の主燃焼器型
保炎器１０を配するとともに、主燃焼器型保炎器１０の
下流側外周に、ガッタ型保炎器１１を周方向に間隔を空
けて配し、主燃焼器型保炎器１０に燃料ノズル１２を接
続した構成で、主燃焼器型保炎器１０及びガッタ型保炎
器１１の部分は、複数の片持ち梁状の支持梁９によって
支持されている。そして、燃料供給系１３の作動時に燃
料ノズル１２から燃料を噴射して、点火栓８で点火する
とともに、主燃焼器型保炎器１０の形状に基づいて保炎
を行ないながら、ガッタ型保炎器１１のＶ字状断面によ
り乱れの多い低流速域を発生させて、燃焼炎と空気との
混合による完全燃焼を図るようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、燃焼装置５が
図１０例の構造である場合には、マッハ数が小さい航行
状態や亜音速航行状態で、ラム圧を利用して燃焼器ダク
ト２の内部の気流を十分に圧縮することができず、かつ
空気温度の上昇が不十分なものとなるため、燃焼効率が
低下することや燃料の着火性に悪影響を及ぼすことが起
こり易くなる。また、燃焼装置５が図１１例の構造であ
る場合には、マッハ数が大きい超音速航行状態で、燃料
ノズル１２からの燃料供給量の増加に、主燃焼器型保炎
器１０の内部に空気導入孔１０ａから導入する空気量の
増加が追従できなくなり、主燃焼器型保炎器１０の内部
が燃料過濃な状態となって、燃焼効率が低下してしまう
ことが考えられる。

【０００８】本発明は、これらの課題に鑑みてなされた
もので、以下の目的を有するものである。圧力損失を低いレベルに保持しつつ広い飛行マッハ数
範囲で高い燃焼効率を達成すること。高マッハ飛行域での低ＮＯｘ化を図ること。主燃焼器型保炎器の内部が燃料過濃状態となることを
防止して、燃焼効率の低下を防止すること。

【０００９】

【課題を解決するための手段】ラム燃焼装置として、燃
焼器ダクトの内部に配され供給された燃料の燃焼を行な
う主燃焼器型保炎器と、該主燃焼器型保炎器の前端の中
心位置に配され下流に開口を有するとともに第１の燃料
ノズルから燃料が供給される副燃焼室と、該副燃焼室の
上流端部に配され気流の一部を主燃焼器型保炎器の内部
に取り入れる上流開口と、該上流開口の近傍に配され主
燃焼器型保炎器の周壁と副燃焼室の周壁との間に燃料を
供給する第２の燃料ノズルとを具備する構成が採用され
る。上流開口に代えて、副燃焼室と主燃焼器型保炎器の
周壁との間に旋回流を生じさせるスワーラを具備する構
成が採用され、該スワーラの回りに、スワーラの内部に
燃料を供給する第２の燃料ノズルが配される。副燃焼室
の周壁の下流端部には、下流方向に広げた状態のフレア
部または内外流体を半径両方向に導いて混合させるロー
ブミキサが配される。該ローブミキサは、横断面形状が
波形状の周壁を有するとともに、波形の高さが下流に行
くにしたがって半径両方向に漸次増加するものが採用さ
れる。主燃焼器型保炎器の周壁と副燃焼室の周壁との間
には、燃料を空気で希釈混合させるための予混合室が形
成される。第２の燃料ノズルには、燃料を周方向に導く
円環状の燃料ヘッダと、該燃料ヘッダとスワーラとの間
を複数箇所で接続する燃料噴出孔とが配される。該燃料
噴出孔は、スワーラの位置またはスワーラの下流位置に
配される。主燃焼器型保炎器の周壁における下流位置
に、複数のガッタ型保炎器が周方向に間隔を空けて配さ
れるとともに、該ガッタ型保炎器の上流位置に主燃焼器
型保炎器の周壁を貫通した状態の気流導入口が配され
る。

【００１０】

【作用】第１の燃料ノズルから、燃料が副燃焼室に供給
されて点火される。副燃焼室がその周壁によって隔離さ
れることにより、内部の燃料濃度が維持されるとともに
保炎が行なわれる。第２の燃料ノズルから、主燃焼器型
保炎器の周壁と副燃焼室の周壁との間に燃料が供給され
ると、上流開口から取り入れられる気流の一部に燃料が
合流して、燃料と空気との混合が図られ、混合流が主燃
焼器型保炎器の内部に供給され、副燃焼室の火炎により
着火され、燃焼範囲が拡大する。副燃焼室と主燃焼器型
保炎器の周壁との間にスワーラが配されていると、スワ
ーラを挿通する気流に旋回力が付与されて、燃料と気流
との混合流が旋回状態となって主燃焼器型保炎器の内部
に供給され燃焼促進が図られる。副燃焼室にフレア部が
配されていると、副燃焼室の内部の火炎が徐々に主燃焼
器型保炎器の内部に拡大し、副燃焼室の周壁の下流端部
にローブミキサが配されていると、波形の高さが漸次増
加する形状に基づき、副燃焼室の内外流体の混合性が促
進される。主燃焼器型保炎器の周壁と副燃焼室の周壁と
の間は、フレア部の付加もあいまって予混合室を形成
し、燃料及び空気の混合が行なわれる。第２の燃料ノズ
ルにあっては、燃料ヘッダの部分で燃料が周方向に導か
れ、複数箇所の燃料噴出孔からスワーラの内部またはそ
の下流位置に燃料を噴出することによって、旋回を伴う
混合流となり、予混合室に送り出されることによって混
合促進化が図られる。スワーラによって形成した旋回混
合流は、主燃焼器型保炎器の内部に広げられるととも
に、主燃焼器型保炎器の内部の全域で、気流導入口から
取入れられた空気との混合化がなされて燃焼が図られ、
さらに、燃焼器ダクトの内部気流との混合による完全燃
焼状態に導かれる。これらの複合機能による保炎作用
は、副燃焼室の内部、副燃焼室の下流に生じる渦に基づ
く低流速域の部分、主燃焼器型保炎器及びガッタ型保炎
器の形状により生じる渦に基づく低流速域の部分の複数
箇所で行なわれる。

【００１１】

【実施例】以下、図１ないし図４に基づいて、本発明に
係るラム燃焼装置の第１実施例について説明する。各図
において、符号２０はラム燃焼装置、２１は第１の燃料
ノズル、２２は副燃焼室、２３はスワーラ、２４は第２
の燃料ノズル、２５は予混合室、２６は燃料制御手段、
２７は燃料制御部、２８は点火用燃料供給手段、２９は
主燃焼用燃料供給手段である。

【００１２】前記ラム燃焼装置２０にあっては、燃焼器
ダクト２の内壁に支持梁９によって支持された状態に例
えば燃焼器ダクト２の周方向に間隔を空けて複数配され
る主燃焼器型保炎器１０と、該主燃焼器型保炎器１０の
下流開口部の近傍位置に周方向に間隔を空けて複数配さ
れるガッタ型保炎器１１と、主燃焼器型保炎器１０の前
端（上流壁）に配され中心位置に燃料を供給する第１の
燃料ノズル２１と、主燃焼器型保炎器１０の前端の中心
位置に配され下流に開口を有するとともに第１の燃料ノ
ズル２１から燃料が供給される副燃焼室２２と、該副燃
焼室２２と主燃焼器型保炎器１０の上流端部近傍の周壁
１０ｂとの間に上下流方向に貫通状態に配され気流Ｇの
一部を主燃焼器型保炎器１０の内部に取り入れ旋回流を
生じさせるスワーラ２３と、該スワーラ２３の回りに配
されスワーラ２３の内部に燃料を供給する第２の燃料ノ
ズル２４と、主燃焼器型保炎器１０の周壁１０ｂと副燃
焼室２２の周壁２２ａとの間に形成される予混合室２５
と、第１の燃料ノズル２１及び第２の燃料ノズル２４に
接続される燃料制御手段２６とを具備している。

【００１３】前記主燃焼器型保炎器１０には、図１及び
図３に示すように、ガッタ型保炎器１１よりも若干上流
にずれた位置に、例えば円環状をなすガイド部１０ｃ
が、周壁１０ｂに対して一体に、かつ半径外方向に突出
した状態に配され、該ガイド部１０ｃの内方位置に、周
壁１０ｂを貫通した状態の気流導入口１０ｄが複数配さ
れ、加えて、周壁１０ｂの下流端部に、複数のガッタ型
保炎器１１の長手方向に沿って下流方向に行くにしたが
って広げた状態のスカート状壁１０ｆが一体に配され
る。

【００１４】前記副燃焼室２２にあっては、円筒状に形
成されるとともに、主燃焼器型保炎器１０の前端に、上
流が閉塞された状態でかつ下流が開口された状態に取り
付けられ、内部に第１の燃料ノズル２１の先端が挿入状
態に配される。また、副燃焼室２２の内部には、図１に
示すように点火栓８が配され、副燃焼室２２の周壁２２
ａは、スワーラ２３よりも下流まで突出した状態に延長
されるとともに、該周壁２２ａの下流端部に、下流方向
に広げた状態のフレア部２２ｂが一体に接続される。

【００１５】前記第２の燃料ノズル２４は、主燃焼用燃
料供給手段２９からの燃料を主燃焼器型保炎器１０に供
給するための燃料供給管２４ａと、該燃料供給管２４ａ
に接続されかつスワーラ２３の回りの周壁１０ｂに配さ
れて燃料を周方向に導く円環状の燃料ヘッダ２４ｂと、
図１及び図２に示すように該燃料ヘッダ２４ｂとスワー
ラ２３の各ひねり羽根２３ａの間とを複数箇所で接続し
燃料を並列的に吹き込むための燃料噴出孔２４ｃとを有
している。

【００１６】前記予混合室２５は、スワーラ２３の下流
に位置した状態に、かつ主燃焼器型保炎器１０の周壁１
０ｂと副燃焼室２２の周壁２２ａ及びフレア部２２ｂと
で囲まれた状態に配される。

【００１７】前記燃料制御手段２６にあっては、点火時
または飛行マッハ数の維持に必要とする燃料供給量を算
出するとともに、第１の燃料ノズル２１及び第２の燃料
ノズル２４への燃料配分比を点火モード及び飛行モード
のマッハ数に応じて設定するための燃料制御部２７と、
第１の燃料ノズル２１及び第２の燃料ノズル２４との間
に介在状態に配され燃料制御部２７の指令により燃料配
分比に応じた燃料供給を行なう点火用燃料供給手段２８
及び主燃焼用燃料供給手段２９とを有している。

【００１８】このように構成されているラム燃焼装置２
０において、点火モードの選択がなされている場合に
は、第１の燃料ノズル２１のみに燃料を供給して燃焼さ
せることが行なわれる。つまり、燃料制御部２７が、点
火に必要な燃料供給量を算出し、点火用燃料供給手段２
８の作動により第１の燃料ノズル２１から燃料を噴射
し、主燃焼器型保炎器１０の内部において、特に副燃焼
室２２の内部雰囲気の燃料濃度を最適化した状態とし、
点火栓８を作動させることにより、副燃焼室２２の内部
に供給した燃料に点火し、以下燃焼状態の継続を行な
う。この際に、フレア部２２ｂが配されていると、副燃
焼室２２の内部の火炎が下流に行くにしたがって、主燃
焼器型保炎器１０の内部に徐々に広げられる。

【００１９】飛行モードの選択がなされると、第１の燃
料ノズル２１への燃料供給に、第２の燃料ノズル２４へ
の燃料供給を付加した状態で、燃焼させることが行なわ
れる。第２の燃料ノズル２４から、スワーラ２３の内部
に複数箇所に分割して並列的に燃料を供給すると、主燃
焼器型保炎器１０の内部中心近傍位置に形成されている
副燃焼室２２の周壁２２ａの下流の火炎により着火がな
され、火炎がフレア部２２ｂで導かれることにより燃焼
範囲が拡大し、さらに、主燃焼器型保炎器１０の周壁１
０ｂからスカート状壁１０ｆを経由することによって、
燃焼炎Ｆが燃焼室３の全域に広がる。

【００２０】この際に、燃料制御部２７により、飛行マ
ッハ数に対応する燃焼器ダクト２の空気挿通量、スワー
ラ２３による主燃焼器型保炎器１０の内部への空気取り
入れ量、気流導入口１０ｄからの空気取り入れ量等の条
件を加味した第１の燃料ノズル２１及び第２の燃料ノズ
ル２４への燃料供給量を算出し、燃焼炎Ｆを完全燃焼状
態に導くように誘導する。

【００２１】飛行マッハ数の上昇とともに燃焼器ダクト
２の内部の気流速度が変化するため、スワーラ２３を経
由して主燃焼器型保炎器１０の内部に取り入れられる空
気量と気流導入口１０ｄを経由して主燃焼器型保炎器１
０の内部に取り入れられる空気量とが、燃焼器ダクト２
の気流Ｇの挿通量にほぼ比例した状態で変化する。この
ため、主燃焼器型保炎器１０の内部における燃料供給量
と空気供給量との関係、空燃比を最適状態に調整するこ
とが可能になり、主燃焼器型保炎器１０の内部の燃料過
濃状態の発生を抑制する。

【００２２】スワーラ２３を経由して主燃焼器型保炎器
１０の内部に取り入れられる空気は、図１に示すよう
に、気流Ｇの一部を取り込むことになるため、スワーラ
２３の下流には、鎖線の矢印で示すように旋回渦Ａが生
じ、第１の燃料ノズル２１及び第２の燃料ノズル２４か
らの燃料を巻き込んだ状態として、燃料と空気との混合
を促進させる。

【００２３】また、主燃焼器型保炎器１０に供給される
燃料は、第１の燃料ノズル２１及び第２の燃料ノズル２
４を経由して行なわれるから、第１の燃料ノズル２１に
よる主燃焼器型保炎器１０の中心部への燃料供給に、ス
ワーラ２３を経由した旋回流状態の燃料供給が付加され
る。したがって、スワーラ２３を経由した燃料は、旋回
渦Ａの中心に生じる破線で示す渦Ｂにより、主燃焼器型
保炎器１０の中心部に送り込まれて混合促進が図られ
る。このように、主燃焼器型保炎器１０の内部において
は、旋回渦Ａに燃料を直接合流させて予混合状態とし、
次いで、旋回渦Ａを渦Ｂで攪拌することによる混合促進
が図られ、さらに、気流導入口１０ｄから空気を合流さ
せて混合性を高めることが行なわれる。

【００２４】一方、副燃焼室２２と予混合室２５との間
は、周壁２２ａで隔離されるため、第１の燃料ノズル２
１から噴射された燃料の燃焼炎は、少なくとも予混合室
２５の内部の範囲では旋回渦Ａの影響を受けず、飛行マ
ッハ数の変化により空気量が変化した場合も、安定して
燃焼が行なわれる。

【００２５】各部分の保炎について説明すると、副燃焼
室２２の内部が周囲から隔離されていることによる保炎
作用、副燃焼室２２の下流に生じる渦Ｂに基づく低流速
域による保炎作用、主燃焼器型保炎器１０及びガッタ型
保炎器１１の下流縁部の形状により生じる渦に基づく低
流速域による保炎作用がそれぞれ行なわれる。そして、
前述の燃料と空気との混合化が図られることにより、完
全燃焼状態の燃焼炎Ｆとなる。

【００２６】〔燃焼試験例〕図５は、図１から図４に示
した改良モデル（ラム燃焼装置の第１実施例）と、図１
１例の比較モデルとについて燃焼試験を実施した結果を
示すものである。ただし、燃焼効率は排ガスサンプリン
グにより計測し、排ガスサンプリングは、ラム燃焼器の
７Ｄ下流で行なった。（Ｄ＝燃焼器ダクト直径）試験結果、改良モデル（図１から図４例のもの）では、
目標当量比である当量比０．３（飛行マッハ数３相当の
当量比）において、比較モデル（図１１例のもの）より
も燃焼効率が５％上昇した。また、当量比０．２から
０．３において平坦な特性を得た。比較モデルは、燃焼
効率が当量比０．２付近において最大値を示し、その後
当量比増加とともに減少するが、改良モデルは、主燃焼
器型保炎器内の空気量を増加させることにより燃焼効率
の低下を防止でき、かつ、スワーラによる旋回流と第２
の燃料ノズル（メインノズル）の燃料噴射孔の複数化
（マルチプル化）により、燃料と空気との混合が促進さ
れ、比較モデルと比較して良好な燃焼が行なわれている
ことを示していると考えられる。なお、今後、第２の燃
料ノズルへの燃料配分の最適化及び空気流量配分の最適
化により、燃焼効率の一層の向上が期待できる。

【００２７】次いで、図６に基づいて、本発明に係るラ
ム燃焼装置の第２実施例について説明する。該第２実施
例にあっては、第２の燃料ノズル２４の燃料ヘッダ２４
ｂ及び燃料噴出孔２４ｃが、スワーラ２３の下流位置に
配される。この例にあっては、燃料が燃料噴出孔２４ｃ
から予混合室２５に送り込まれて、スワーラ２３送り出
される空気の旋回流により混合が行なわれる。その他の
部分にあっては、第１実施例に準じるので説明を省略す
る。

【００２８】図７及び図８は、本発明に係るラム燃焼装
置の副燃焼室２２の他の実施例を示すものであり、副燃
焼室２２の下流端部に、フレア部２２ｂに代えて、内外
流体を半径両方向に導いて混合させるローブミキサ３０
が配されるものである。該ローブミキサ３０は、周方向
に連続する波形の周壁を有するとともに、図８に示すよ
うに、下流に行くにしたがって波形の高さが半径両方向
に漸次増加するように設定される。このようなローブミ
キサ３０が配されていると、図７に示すように、副燃焼
室２２の周壁２２ａの外側を流れる流体が、図７の破線
の矢印で示すように半径内方向に誘導され、一方、副燃
焼室２２の内部に噴射された燃料が、半径外方向に誘導
されることに加えて、渦Ｂが生じることによって、副燃
焼室２２の下流端部近傍での燃料の混合及び希釈が促進
される。

【００２９】〔他の実施態様〕本発明に係るラム燃焼装
置にあっては、各実施例に加えて以下の技術が採用され
る。ａ）スワーラ２３の上流開口１０ｅの開口量を開口面積
によって調整すること。ｂ）副燃焼室２２のフレア部２２ｂの一部に、スリッ
ト，穴等の内外流挿通手段を付加して、混合性を向上さ
せること。ｃ）主燃焼器型保炎器１０におけるスカート状壁１０ｆ
の形状変更を行なうこと。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係るラム燃焼装置によれば、以
下のような優れた効果を奏する。（１）主燃焼器型保炎器と、主燃焼器型保炎器の中心
位置に配される副燃焼室と、副燃焼室に配され気流の一
部を内部に取り入れる上流開口と、主燃焼器型保炎器の
周壁と副燃焼室の周壁との間に燃料を供給する第２の燃
料ノズルとを具備する構成の採用により、主燃焼器型保
炎器の内部に飛行マッハ数に応じて燃焼を生じさせ、広
い飛行マッハ数範囲で高い燃焼効率を達成することがで
きる。（２）副燃焼室と主燃焼器型保炎器の周壁との間にス
ワーラを配することにより、取り入れた空気及び燃料の
混合流体を旋回流として主燃焼器型保炎器の内部に導い
て、燃料の混合性を向上させることができる。（３）主燃焼器型保炎器の中心位置に配される副燃焼
室と、副燃焼室と主燃焼器型保炎器の周壁との間に配さ
れるスワーラとを具備し、スワーラを経由した気流を主
燃焼器型保炎器の内部に導くことをしても、圧力損失を
低いレベルに保持することができる。（４）副燃焼室の下流に、下流方向に広げた状態のフ
レア部を配することにより、副燃焼室の内部の火炎を外
側に導いて主燃焼器型保炎器の内部全域に広げ、副燃焼
室の内外流体の混合性を高めることができる。（５）副燃焼室の周壁の下流端部にローブミキサを配
することにより、副燃焼室の内外流体を周壁の下流端部
近傍で速やかに混合して、燃焼効率を向上させることが
できる。（６）主燃焼器型保炎器の周壁と副燃焼室の周壁との
間に予混合室を配することにより、空気と燃料との混合
を促進することができる。（７）円環状の燃料ヘッダにより燃料を周方向に導い
て、複数箇所の燃料噴出孔からスワーラに供給すること
により、旋回流の各所に燃料を並列的に送り込んで、旋
回流により混合促進を図り、燃焼効率を実現することが
できる。（８）副燃焼室の内部、その下流に生じる渦に基づく
低流速域部分、主燃焼器型保炎器及びガッタ型保炎器の
形状により生じる渦に基づく低流速域部分の複数箇所で
保炎を行なうことにより、高い保炎性を得て、火炎の吹
き消え現象の発生を防止することができる。（９）主燃焼器型保炎器の下流位置に、複数のガッタ
型保炎器が配されるとともに、主燃焼器型保炎器の周壁
を貫通した状態の気流導入口が配されることにより、燃
焼効率の向上を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るラム燃焼装置の第１実施例を示す
ブロック図を併記した正断面図である。

【図２】図１におけるスワーラ近傍の横断面図である。

【図３】図１における気流導入口近傍の横断面図であ
る。

【図４】図１におけるガッタ型保炎器近傍の右側面図で
ある。

【図５】改良モデル比較モデルとについて燃焼試験を実
施した結果を示す当量比と燃焼効率との関係曲線図であ
る。

【図６】本発明に係るラム燃焼装置の第２実施例を示す
正断面図である。

【図７】本発明に係るラム燃焼装置の副燃焼室の他の実
施例を示す正断面図である。

【図８】本発明に係るラム燃焼装置の副燃焼室の他の実
施例を示すローブミキサ部分の斜視図である。

【図９】ラムジェットエンジンの概略構造を示す正断面
図である。

【図１０】ラム燃焼装置の従来構造例を示す正断面図で
ある。

【図１１】ラム燃焼装置の他の従来構造例を示す正断面
図である。

【符号の説明】

２燃焼器ダクト３燃焼室８点火栓９支持梁１０主燃焼器型保炎器１０ａ空気導入孔１０ｂ周壁１０ｃガイド部１０ｄ気流導入口１０ｅ上流開口１０ｆスカート状壁１１ガッタ型保炎器２０ラム燃焼装置２１第１の燃料ノズル２２副燃焼室２２ａ周壁２２ｂフレア部２３スワーラ２３ａひねり羽根２４第２の燃料ノズル２４ｂ燃料ヘッダ２４ｃ燃料噴出孔２５予混合室２６燃料制御手段２７燃料制御部２８点火用燃料供給手段２９主燃焼用燃料供給手段３０ローブミキサＧ気流Ａ旋回渦Ｂ渦Ｆ燃焼炎

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ラムジェットエンジンの燃焼器ダクトの
内部に搭載されるラム燃焼装置であって、燃焼器ダクト
（２）の内部に配され供給された燃料の燃焼を行なう主
燃焼器型保炎器（１０）と、該主燃焼器型保炎器の前端
の中心位置に配され下流に開口を有するとともに第１の
燃料ノズル（２１）から燃料が供給される副燃焼室（２
２）と、該副燃焼室の上流端部に配され気流の一部を主
燃焼器型保炎器の内部に取り入れる上流開口（１０ｅ）
と、該上流開口の近傍に配され主燃焼器型保炎器の周壁
と副燃焼室の周壁（２２ａ）との間に燃料を供給する第
２の燃料ノズル（２４）とを具備することを特徴とする
ラム燃焼装置。
【請求項２】ラムジェットエンジンの燃焼器ダクトの
内部に搭載されるラム燃焼装置であって、燃焼器ダクト
（２）の内部に配され供給された燃料の燃焼を行なう主
燃焼器型保炎器（１０）と、該主燃焼器型保炎器の前端
の中心位置に配され下流に開口を有するとともに第１の
燃料ノズル（２１）から燃料が供給される副燃焼室（２
２）と、該副燃焼室と主燃焼器型保炎器の周壁（１０
ｂ）との間に旋回流を生じさせるスワーラ（２３）と、
該スワーラの回りに配されスワーラの内部に燃料を供給
する第２の燃料ノズル（２４）とを具備することを特徴
とするラム燃焼装置。
【請求項３】副燃焼室（２２）の周壁（２２ａ）の下
流端部に、下流方向に広げた状態のフレア部（２２ｂ）
が配されることを特徴とする請求項１または２記載のラ
ム燃焼装置。
【請求項４】副燃焼室（２２）の周壁（２２ａ）の下
流端部に、その内外流体を半径両方向に導いて混合させ
るローブミキサ（３０）が配されることを特徴とする請
求項１または２記載のラム燃焼装置。
【請求項５】主燃焼器型保炎器（１０）の周壁（１０
ｂ）と副燃焼室（２２）の周壁（２２ａ）との間に予混
合室（２５）が形成されることを特徴とする請求項１、
２、３または４記載のラム燃焼装置。
【請求項６】第２の燃料ノズル（２４）に、燃料を周
方向に導く円環状の燃料ヘッダ（２４ｂ）と、該燃料ヘ
ッダと主燃焼器型保炎器（１０）の周壁（１０ｂ）の内
部との間を複数箇所で接続する燃料噴出孔（２４ｃ）と
が配されることを特徴とする請求項１、２、３、４また
は５記載のラム燃焼装置。
【請求項７】燃料噴出孔（２４ｃ）が、スワーラ（２
３）の位置に配されることを特徴とする請求項２、３、
４、５または６記載のラム燃焼装置。
【請求項８】燃料噴出孔（２４ｃ）が、スワーラ（２
３）の下流位置に配されることを特徴とする請求項２、
３、４、５または６記載のラム燃焼装置。
【請求項９】主燃焼器型保炎器（１０）の周壁（１０
ｂ）における下流位置に、複数のガッタ型保炎器（１
１）が周方向に間隔を空けて配されるとともに、該ガッ
タ型保炎器の上流位置に主燃焼器型保炎器の周壁を貫通
した状態の気流導入口（１０ｄ）が配されることを特徴
とする請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載
のラム燃焼装置。