(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気側から燃焼領域を経て排気側へ至る燃焼流路と、前記燃焼領域へ向けて燃料を噴射可能な燃料噴射手段とを備えた超音速燃焼を行うスクラムジェットエンジンの燃料噴射制御装置において、
前記吸気側から前記排気側に亘って分布する前記燃焼流路中の圧力を検出可能な圧力検出手段と、
前記圧力検出手段に基づいて、前記燃料噴射手段を制御可能な燃料噴射制御手段と、を備え、
前記燃料噴射制御手段は、検出された圧力分布から、前記燃焼流路を閉塞可能な上昇圧力の上昇圧力位置が、予め設定された設定圧力位置を挟んで吸気側に超えたと判断した場合、前記上昇圧力位置が前記設定圧力位置を挟んで排気側となるように制御するチョーク回避制御を実行し、
前記スクラムジェットエンジンは、エンジンカウルと、前記エンジンカウルの内部に設けられたストラットと、を有し、
前記燃焼流路は、前記エンジンカウルと前記ストラットの間に形成され、
前記圧力検出手段は、
前記エンジンカウルに沿って設けられる複数の外側圧力センサと、
前記ストラットに沿って設けられる複数の内側圧力センサと、を有することを特徴とするスクラムジェットエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記燃焼流路は、吸気側から排気側へ向かって、吸気部と、スロート部と、排気部と、を有し、
前記圧力検出手段は、前記スロート部における圧力分布を検出することを特徴とする請求項１に記載のスクラムジェットエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記燃料噴射手段は、噴射する燃料の流量を調整可能な燃料流量調整手段を有し、
前記燃料噴射制御手段は、前記チョーク回避制御において、前記燃料流量調整手段を制御して、前記燃料噴射手段から噴射される燃料の流量を減少させることを特徴とする請求項１または２に記載のスクラムジェットエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記燃料噴射手段は、噴射する燃料の噴射位置を変更可能な噴射位置変更手段を有し、
前記燃料噴射制御手段は、前記チョーク回避制御において、前記噴射位置変更手段を制御して、前記燃料噴射手段から噴射される燃料の少なくとも一部を、排気側の前記噴射位置へ移行させることを特徴とする請求項１または２に記載のスクラムジェットエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記燃料噴射手段は、噴射する燃料の噴射角度を変更可能な噴射角度変更手段を有し、
前記燃料噴射制御手段は、前記チョーク回避制御において、前記噴射角度変更手段を制御して、前記燃料噴射手段から噴射される燃料の噴射角度を排気側へ傾倒させることを特徴とする請求項１または２に記載のスクラムジェットエンジンの燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音速燃焼を行うスクラムジェットエンジンの燃料噴射制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクラムジェットエンジンとして、エンジンカウルと、エンジンカウルの内部に設けられた固定ストラットと、固定ストラットとエンジンカウルとの間に設けられた左右一対の移動ストラットとを備えたスクラムジェットエンジンが知られている（例えば、特許文献１参照）。このスクラムジェットエンジンは、チョーク現象の解消を図るべく、固定ストラットに対して、移動ストラットを移動させることで、移動ストラットの両側に形成される空気流路の断面積を変化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のスクラムジェットエンジンでは、移動ストラットを移動させるために、大型の機械的な機構が必要となり、これにより、装置コストの抑制を図ることが困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、簡易な構成で、チョーク現象の解消を図ることができるスクラムジェットエンジンの燃料噴射制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のスクラムジェットエンジンの燃料噴射制御装置は、吸気側から燃焼領域を経て排気側へ至る燃焼流路と、燃焼領域へ向けて燃料を噴射可能な燃料噴射手段とを備えた超音速燃焼を行うスクラムジェットエンジンの燃料噴射制御装置において、吸気側から排気側に亘って分布する燃焼流路中の圧力を検出可能な圧力検出手段と、圧力検出手段に基づいて、燃料噴射手段を制御可能な燃料噴射制御手段と、を備え、燃料噴射制御手段は、検出された圧力分布から、燃焼流路を閉塞可能な上昇圧力の上昇圧力位置が、予め設定された設定圧力位置を挟んで吸気側に超えたと判断した場合、上昇圧力位置が設定圧力位置を挟んで排気側となるように制御するチョーク回避制御を実行することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、上昇圧力位置が設定圧力位置を吸気側に超えると、燃料噴射制御手段が、チョーク回避制御を実行して、燃料噴射手段を制御することで、上昇圧力位置を設定圧力位置の排気側に移行させることができる。これにより、上昇圧力による燃焼流路の閉塞（チョーク）を回避することができ、エンジン運転の安定性を向上させることができる。
【０００８】
この場合、燃料噴射手段は、噴射する燃料の流量を調整可能な燃料流量調整手段を有し、燃料噴射制御手段は、チョーク回避制御において、燃料流量調整手段を制御して、燃料噴射手段から噴射される燃料の流量を減少させることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、チョーク回避制御において、燃料噴射手段から噴射される燃料の流量を減少させることにより、燃焼による入熱を抑制することができる。これにより、燃料流路において、入熱による圧力増加を抑制することができるため、上昇圧力位置を設定圧力位置の排気側に移行させることができる。
【００１０】
この場合、燃料噴射手段は、噴射する燃料の噴射位置を変更可能な噴射位置変更手段を有し、燃料噴射制御手段は、チョーク回避制御において、噴射位置変更手段を制御して、燃料噴射手段から噴射される燃料の少なくとも一部を、排気側の噴射位置へ移行させることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、チョーク回避制御において、燃料噴射手段から噴射される燃料の少なくとも一部を、排気側の噴射位置から噴射することにより、吸気側における局所的な燃焼による入熱を抑制することができる。これにより、燃焼流路において、局所的な入熱による圧力上昇の偏重を均質化することができるため、上昇圧力位置を設定圧力位置の排気側に移行させることができる。
【００１２】
この場合、燃料噴射手段は、噴射する燃料の噴射角度を変更可能な噴射角度変更手段を有し、燃料噴射制御手段は、チョーク回避制御において、噴射角度変更手段を制御して、燃料噴射手段から噴射される燃料の噴射角度を排気側へ傾倒させることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、チョーク回避制御において、燃料噴射手段から噴射される燃料の噴射角度を排気側に傾倒させるができる。これにより、燃料が燃焼する燃焼領域を排気側へ移行させることができ、かつ燃料噴射の排気側方向への運動量を増大させることができるため、上昇圧力位置を設定圧力位置の排気側に移行させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のスクラムジェットエンジンの燃料噴射制御装置によれば、燃料噴射手段を制御することにより、簡単な構成とすることができるため、装置コストを抑制しつつ、チョーク現象の解消を好適に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施例１のスクラムジェットエンジンの燃料噴射制御装置を搭載した超音速航空機の模式図である。
【図２】図２は、スクラムジェットエンジンの概略構成図である。
【図３】図３は、スクラムジェットエンジンの燃料噴射部周りの模式図である。
【図４】図４は、燃料噴射部によって噴射される燃料の流量を減少させた一例を示す説明図である。
【図５】図５は、燃料噴射部によって噴射される燃料の流量を減少させた他の一例を示す説明図である。
【図６】図６は、実施例１のチョーク回避制御のフローチャートである。
【図７】図７は、実施例２のスクラムジェットエンジンの燃料噴射部周りの模式図である。
【図８】図８は、実施例２のチョーク回避制御のフローチャートである。
【図９】図９は、実施例２の変形例に係るスクラムジェットエンジンの燃料噴射部周りの模式図である。
【図１０】図１０は、実施例３のスクラムジェットエンジンの燃料噴射部周りの模式図である。
【図１１】図１１は、燃料噴射部によって噴射される燃料の噴射角度を傾倒させた一例を示す説明図である。
【図１２】図１２は、実施例３のチョーク回避制御のフローチャートである。
【図１３】図１３は、燃料噴射部によって噴射される燃料の噴射角度を傾倒させた変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付した図面を参照して、本発明のスクラムジェットエンジンの燃料噴射制御装置について説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００１７】
実施例１に係るスクラムジェットエンジンの燃料噴射制御装置は、超音速航空機に搭載されており、超音速燃焼が行われるスクラムジェットエンジンにおいて噴射される燃料を制御するものである。先ず、図１および図２を参照して、超音速航空機に搭載されたスクラムジェットエンジンについて説明する。
【００１８】
図１は、実施例１のスクラムジェットエンジンの燃料噴射制御装置を搭載した超音速航空機の模式図であり、図２は、スクラムジェットエンジンの概略構成図である。スクラムジェットエンジン５は、超音速航空機１の進行方向に対して、前方側が吸気側となっており、後方側が排気側となっている。このため、スクラムジェットエンジン５は、前方側から空気を取り込み、取り込んだ空気を酸化剤として燃料を燃焼させ、後方側から燃焼したガスを排気することで、超音速航空機１の推進力を得ている。
【００１９】
スクラムジェットエンジン５は、超音速燃焼が可能な構成となっており、超音速航空機１の底面に設けられたエンジンカウル１０と、エンジンカウル１０の内部に設けられたストラット１１とを有している。エンジンカウル１０とストラット１１との間には、吸気側から排気側にかけて燃焼流路Ｒが形成されている。この燃焼流路Ｒは、取り込んだ空気の空気流れ方向が、吸気側から排気側へ向かう方向となっており、吸気部１５と、スロート部１６と、排気部１７とを有している。吸気部１５は、その流路幅が、吸気側から排気側へ向けて狭くなるように形成されている。また、スロート部１６は、その流路幅が、吸気部１５および排気部１７に比して狭くなっている。この燃焼流路Ｒには、取り込んだ空気と燃料とが混合した混合気を燃焼させる燃焼領域Ｓが形成され、燃焼領域Ｓは、スロート部１６から排気部１７にかけて形成される。
【００２０】
これにより、超音速航空機１が超音速で航行すると、スクラムジェットエンジン５は、吸気側から取り込まれる空気が超音速となった状態で燃焼を行うことにより、超音速燃焼が行われることとなる。
【００２１】
また、スクラムジェットエンジン５は、燃焼領域Ｓへ向けて燃料を噴射する燃料噴射部２１と、スロート部１６における圧力を検出する圧力検出部２２と、圧力検出部２２による検出結果に基づいて燃料噴射部２１を制御可能な制御部２３と、を備えている。このとき、圧力検出部２２および制御部２３が燃料噴射制御装置として機能している。
【００２２】
ここで、図３ないし図５を参照して、燃料噴射部２１について説明する。図３は、スクラムジェットエンジンの燃料噴射部周りの模式図であり、図４は、燃料噴射部によって噴射される燃料の流量を減少させた一例を示す説明図であり、図５は、燃料噴射部によって噴射される燃料の流量を減少させた他の一例を示す説明図である。燃料噴射部２１は、ストラット１１の外周面に並べて設けられた複数の燃料噴射口２５を介して、液体水素等の燃料を噴射している。この燃料噴射部２１は、噴射する燃料の流量を調整可能な燃料流量調整機構２６を有している。燃料流量調整機構２６は、制御部２３に接続され、制御部２３は、燃料流量調整機構２６を制御することにより、燃焼領域Ｓへ向けて噴射される燃料の流量を調整可能となっている。なお、燃料流量調整機構２６としては、例えば、流量調整弁を用いてもよい。
【００２３】
圧力検出部２２は、エンジンカウル１０の空気流れ方向に沿って設けられた複数の外側圧力センサ３１と、ストラット１１の空気流れ方向に沿って設けられた複数の内側圧力センサ３２とを有している。複数の外側圧力センサ３１および複数の内側圧力センサ３２は、燃焼流路Ｒのスロート部１６に設けられ、圧力検出部２２は、スロート部１６の空気流れ方向における圧力分布を検出可能となっている。なお、各圧力センサ３１，３２としては、スキャニバルブやひずみゲージ等を用いてもよく、限定されない。また、実施例１では、外側圧力センサ３１および内側圧力センサ３２を設けたが、少なくともいずれか一方の圧力センサ３１，３２があればよい。
【００２４】
そして、圧力検出部２２は、制御部２３に接続されている。ここで、チョーク現象は、燃焼流路Ｒを閉塞するような上昇圧力が発生することで、熱閉塞が発生することである。このため、制御部２３は、空気流れ方向における圧力分布を取得することで、超音速航空機１の超音速航行時において発生するチョーク現象を検出することが可能となる。
【００２５】
制御部２３は、圧力検出部２２によって検出した空気流れ方向における圧力分布に基づいて、燃料流量調整機構２６を制御することにより、チョーク回避制御を実行可能となっている。チョーク回避制御は、燃料を燃焼させることで発生する上昇圧力の位置である上昇圧力位置が、空気流れ方向において、予め設定された設定圧力位置Ｌを吸気側に超えた場合に、上昇圧力位置が空気流れ方向において、設定圧力位置Ｌの排気側に移行するように制御するものである。具体的に、実施例１において、制御部２３は、チョーク回避制御を実行すると、燃料噴射部２１から噴射される燃料の流量を減少させる。
【００２６】
ここで、図４に示すように、燃料噴射部２１から噴射される燃料の流量を減少させる場合、制御部２３は、燃料流量調整機構２６を制御することにより、複数の燃料噴射口２５のうち、一部の燃料噴射口２５を閉塞することで、燃料の流量を減少させている。なお、図４に示す構成に限らず、図５に示すように、燃料噴射部２１から噴射される燃料の流量を減少させる場合、制御部２３は、燃料流量調整機構２６を制御することにより、各燃料噴射口２５から噴射される燃料の噴射量を減少させてもよい。
【００２７】
続いて、図６を参照し、制御部２３によるチョーク回避制御の制御動作について説明する。図６は、実施例１のチョーク回避制御のフローチャートである。制御部２３は、超音速航空機１の超音速航行時において、スクラムジェットエンジン５が超音速燃焼を行っているか否かを判断する（ステップＳ１）。制御部２３は、スクラムジェットエンジン５が超音速燃焼を行っていると判断した場合（Ｙｅｓ）、圧力分布に基づくチョーク回避制御の実行を開始する（ステップＳ２）。一方で、ステップＳ１において、スクラムジェットエンジン５が超音速燃焼を行っていないと判断した場合（Ｎｏ）、制御部２３は、チョーク回避制御を行わず、再度、ステップＳ１に進む。
【００２８】
チョーク回避制御を実行すると、制御部２３は、圧力検出部２２によって得られた圧力分布に基づいて、上昇圧力位置が設定圧力位置Ｌを超えたか否かを判断する（ステップＳ３）。制御部２３は、上昇圧力位置が設定圧力位置Ｌを超えたと判断した場合（Ｙｅｓ）、燃料流量調整機構２６を制御して、燃料噴射部２１から噴射される燃料の流量を減少させる（ステップＳ４）。一方で、制御部２３は、上昇圧力位置が設定圧力位置Ｌを超えていないと判断した場合（Ｎｏ）、燃料流量調整機構２６を制御して、燃料噴射部２１から噴射される燃料の流量を増加させる（ステップＳ５）。
【００２９】
以上の構成によれば、制御部２３は、スクラムジェットエンジン５が超音速燃焼を行うと、チョーク回避制御を実行可能となる。そして、制御部２３は、上昇圧力位置が設定圧力位置Ｌを吸気側に超えると、燃料流量調整機構２６を制御して、噴射する燃料の流量を減少させることにより、燃焼による入熱を抑制することができる。これにより、燃焼流路Ｒにおいて、入熱による上昇圧力の増加を抑制することができるため、上昇圧力位置を設定圧力位置Ｌの排気側に移行させることができる。よって、上昇圧力による燃焼流路Ｒの閉塞現象（チョーク現象）を回避することができ、スクラムジェットエンジン５の安定性を向上させることができる。
【実施例２】
【００３０】
次に、図７ないし図９を参照して、実施例２に係るスクラムジェットエンジンの燃料噴射制御装置について説明する。なお、重複した記載を避けるべく、異なる部分についてのみ説明する。図７は、実施例２のスクラムジェットエンジンの燃料噴射部周りの模式図である。実施例２の燃料噴射制御装置は、その制御部５０が、チョーク回避制御において、燃焼領域Ｓへ向けて噴射される燃料の噴射位置を変更させることにより、チョーク現象を回避している。
【００３１】
実施例２の制御部５０によって制御される燃料噴射部５１は、空気流れ方向に沿って並べて設けられた複数の燃料噴射口５２を有している。複数の燃料噴射口５２は、吸気側に位置する吸気側燃料噴射口５２ａと、排気側に位置する排気側燃料噴射口５２ｃと、吸気側燃料噴射口５２ａと排気側燃料噴射口５２ｃとの間に位置する中央側燃料噴射口５２ｂとを有している。そして、吸気側燃料噴射口５２ａ、中央側燃料噴射口５２ｂおよび排気側燃料噴射口５２ｃは、ストラット１１の表面に形成されている。また、燃料噴射部５１は、各燃料噴射口５２ａ，５２ｂ，５２ｃを介して噴射する燃料の噴射位置を変更可能な噴射位置変更機構５４を有している。
【００３２】
噴射位置変更機構５４は、制御部５０に接続され、制御部５０は、噴射位置変更機構５４を制御することにより、燃焼領域Ｓへ向けて噴射される燃料の噴射位置を変更可能となっている。通常、燃料噴射部５１は、吸気側燃料噴射口５２ａから燃料を噴射する一方で、後述するチョーク回避制御を実行すると、中央側燃料噴射口５２ｂおよび排気側燃料噴射口５２ｃからも燃料を噴射する。
【００３３】
制御部５０は、実施例１と同様の圧力検出部２２によって検出した空気流れ方向における圧力分布に基づいて、噴射位置変更機構５４を制御することにより、チョーク回避制御を実行可能となっている。具体的に、実施例２において、制御部５０は、チョーク回避制御を実行すると、燃料噴射部２１の吸気側燃料噴射口５２ａから噴射される燃料の少なくとも一部を、排気側の噴射位置となる中央側燃料噴射口５２ｂおよび排気側燃料噴射口５２ｃから噴射させる。つまり、実施例２では、制御部５０がチョーク回避制御を実行すると、吸気側燃料噴射口５２ａ、中央側燃料噴射口５２ｂおよび排気側燃料噴射口５２ｃから燃料が分割噴射される。
【００３４】
続いて、図８を参照し、制御部５０によるチョーク回避制御の制御動作について説明する。図８は、実施例２のチョーク回避制御のフローチャートである。なお、以下の説明でも、重複した記載を避けるべく、異なる部分についてのみ説明する。実施例２のチョーク回避制御は、実施例１のステップＳ４に代えて、燃料の分割噴射を行うステップＳ１４が行われている。つまり、制御部２３は、上昇圧力位置が設定圧力位置Ｌを超えたと判断した場合（ステップＳ３のＹｅｓ）、噴射位置変更機構５４を制御して、燃料噴射部２１から燃料を分割噴射させる（ステップＳ１４）。
【００３５】
以上の構成によれば、制御部５０は、上昇圧力位置が設定圧力位置Ｌを吸気側に超えると、噴射位置変更機構５４を制御して、燃料を分割噴射させることにより、吸気側における局所的な燃焼による入熱を抑制することができる。これにより、燃焼流路Ｒにおいて、局所的な入熱による圧力上昇の偏重を均質化することができるため、上昇圧力位置を設定圧力位置Ｌの排気側に移行させることができる。よって、上昇圧力による燃焼流路Ｒの閉塞現象（チョーク現象）を回避することができ、スクラムジェットエンジン５の安定性を向上させることができる。
【００３６】
なお、実施例２では、分割噴射としたが、これに限らず、吸気側燃料噴射口５２ａの噴射を行わず、中央側燃料噴射口５２ｂおよび排気側燃料噴射口５２ｃから噴射してもよいし、あるいは、中央側燃料噴射口５２ｂまたは排気側燃料噴射口５２ｃのいずれか一方から噴射してもよい。
【００３７】
また、実施例２では、燃料噴射部５１の吸気側燃料噴射口５２ａ、中央側燃料噴射口５２ｂおよび排気側燃料噴射口５２ｃを、ストラット１１の表面に形成したが、図９に示す変形例としてもよい。図９は、実施例２の変形例に係るスクラムジェットエンジンの燃料噴射部５１周りの模式図である。つまり、変形例の燃料噴射部５１は、吸気側燃料噴射口５２ａが形成されたストラット１１の表面に、溝状のキャビティＣを形成し、キャビティＣの底面に、吸気側燃料噴射口５２ａを形成している。そして、燃料噴射部５１は、吸気側燃料噴射口５２ａにおいて、燃料着火の口火となるパイロット燃焼を行う一方で、通常の燃料噴射は、中央側燃料噴射口５２ｂで行う。
【００３８】
この構成によれば、制御部５０がチョーク回避制御を実行することにより、燃料の噴射位置が吸気側から排気側へ移行した場合、スクラムジェットエンジン５は、燃焼領域Ｓにおいて不完全燃焼および吹き消えを発生させず、燃焼領域Ｓにおける燃焼を安定的に行うことができる。
【実施例３】
【００３９】
次に、図１０ないし図１３を参照して、実施例３に係るスクラムジェットエンジンの燃料噴射制御装置について説明する。なお、重複した記載を避けるべく、実施例３においても異なる部分についてのみ説明する。図１０は、実施例３のスクラムジェットエンジンの燃料噴射部周りの模式図であり、図１１は、燃料噴射部によって噴射される燃料の噴射角度を傾倒させた一例を示す説明図である。実施例３の燃料噴射制御装置は、その制御部６０が、チョーク回避制御において、燃焼領域Ｓへ向けて噴射される燃料の噴射角度を変更させることにより、チョーク現象を回避している。
【００４０】
実施例３の制御部６０によって制御される燃料噴射部６１は、ストラット１１の周方向に並べて設けられた複数の燃料噴射口６２を介して、燃料を噴射している。複数の燃料噴射口６２は、空気流れ方向に対して直交方向に燃料を噴射するように形成された垂直燃料噴射口６２ａと、垂直燃料噴射口６２ａよりも排気側に傾倒した第１傾倒燃料噴射口６２ｂと、第１傾倒燃料噴射口６２ｂよりも排気側に傾倒した第２傾倒燃料噴射口６２ｃとを有している。また、燃料噴射部５１は、使用する各燃料噴射口６２ａ，６２ｂ，６２ｃを選択的に切替えることで、燃料の噴射角度を変更可能な噴射角度変更機構６４を有している。
【００４１】
噴射角度変更機構６４は、制御部６０に接続され、制御部６０は、噴射角度変更機構６４を制御して、使用する燃料噴射口６２ａ，６２ｂ，６２ｃを選択することにより、燃焼領域Ｓへ向けて噴射される燃料の噴射角度を変更可能となっている。通常、燃料噴射部６１は、垂直燃料噴射口６２ａから燃料を噴射する一方で、後述するチョーク回避制御を実行すると、第１傾倒燃料噴射口６２ｂまたは第２傾倒燃料噴射口６２ｃから燃料を噴射する。
【００４２】
制御部６０は、実施例１と同様の圧力検出部２２によって検出した空気流れ方向における圧力分布に基づいて、噴射角度変更機構６４を制御することにより、チョーク回避制御を実行可能となっている。具体的に、実施例３では、制御部６０がチョーク回避制御を実行すると、燃料噴射部６１の垂直燃料噴射口６２ａから噴射される燃料を、第１傾倒燃料噴射口６２ｂまたは第２傾倒燃料噴射口６２ｃに切替えることで、噴射角度を排気側へ傾倒させる。
【００４３】
続いて、図１２を参照し、制御部６０によるチョーク回避制御の制御動作について説明する。図１２は、実施例３のチョーク回避制御のフローチャートである。なお、以下の説明でも、重複した記載を避けるべく、異なる部分についてのみ説明する。実施例３のチョーク回避制御は、実施例１のステップＳ４に代えて、燃料の分割噴射を行うステップＳ２４が行われている。つまり、制御部６０は、上昇圧力位置が設定圧力位置Ｌを超えたと判断した場合（ステップＳ３のＹｅｓ）、噴射角度変更機構６４を制御して、燃料噴射部６１の燃料の噴射角度を排気側に傾倒させる（ステップＳ２４）。
【００４４】
以上の構成によれば、制御部６０は、上昇圧力位置が設定圧力位置Ｌを吸気側に超えると、噴射角度変更機構６４を制御して、燃料の噴射角度を排気側へ傾倒させることにより、燃料が燃焼する燃焼領域Ｓを排気側へ移行させることができる。これにより、上昇圧力位置を設定圧力位置Ｌの排気側に移行させることができる。また、燃料の噴射角度を排気側へ傾倒させることで、燃料噴射の排気側方向への運動量を増大させることができる。よって、上昇圧力による燃焼流路Ｒの閉塞現象（チョーク現象）を回避することができ、スクラムジェットエンジン５の安定性を向上させることができる。
【００４５】
なお、実施例３では、噴射角度変更機構６４により、垂直燃料噴射口６２ａ、第１傾倒燃料噴射口６２ｂおよび第２傾倒燃料噴射口６２ｃの使用を選択的に切替えたが、この構成に限らず、図１３に示す変形例としてもよい。図１３は、燃料噴射部によって噴射される燃料の噴射角度を傾倒させた変形例を示す説明図である。つまり、変形例の噴射角度変更機構６４は、燃料噴射口６２を、所定の噴射角度に変更可能な構成となっている。この構成によれば、複数の燃料噴射口６２ａ，６２ｂ，６２ｃを設ける必要がない。
【符号の説明】
【００４６】
１    超音速航空機
５    スクラムジェットエンジン
１０  エンジンカウル
１１  ストラット
１５  吸気部
１６  スロート部
１７  排気部
２１  燃料噴射部
２２  圧力検出部
２３  制御部
２５  燃料噴射口
２６  燃料流量調整機構
５０  制御部（実施例２）
５１  燃料噴射部（実施例２）
５２  燃料噴射口（実施例２）
５４  噴射位置変更機構
６０  制御部（実施例３）
６１  燃料噴射部（実施例３）
６２  燃料噴射口（実施例３）
６４  噴射角度変更機構
Ｌ    設定圧力位置
Ｒ    燃焼流路
Ｓ    燃焼領域
Ｃ    キャビティ
【図１】
0005894242.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0005894242.tif 000014