(57)【要約】【課題】ランプの傾斜面の傾斜角度を大きくして、燃料と空気との混合を促進するとともに、ランプの後方における安定した保炎を可能とするジェットエンジン、および、飛しょう体を提供する。【解決手段】ジェットエンジンは、インレット１１と、燃料噴射口３０ａを備える燃焼器１２とを具備する。燃焼器１２は、空気流路ＦＡを規定する壁部１６を備える。壁部１６は、傾斜面６２を備えるランプ部６０と、傾斜面６２の前方側の端に連なる第１壁面１７とを備える。ランプ部６０には、燃料噴射口３０ａが配置される。傾斜面６２の第１壁面１７に対する傾斜角度θは、１３．５度以上である。また、ランプ部６０が第１壁面１７から突出する高さは、燃焼器１２の入口の高さの１／５以下である。【選択図】図４Ｃ
2017166409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を取り込むインレットと、
燃料を噴射する燃料噴射口を備え、前記空気を用いて前記燃料噴射口から噴射される燃料を燃焼する燃焼器と、
を具備し、
前記燃焼器は、前記空気が通過する空気流路を規定する壁部を備え、
前記壁部は、傾斜面を備えるランプ部と、前記傾斜面の前方側の端に連なる壁面である第１壁面とを備え、
前記ランプ部には、前記燃料噴射口が配置され、
前記ランプ部の前記傾斜面の前記第１壁面に対する傾斜角度は、１３．５度以上であり、
前記第１壁面に垂直な方向であって、前記第１壁面から前記空気流路に向かう方向を第１方向と定義する時、前記ランプ部が前記第１壁面から前記第１方向に突出する高さは、前記燃焼器の入口の前記第１方向に沿った高さの１／５以下である
ジェットエンジン。
【請求項２】
前記燃料噴射口は、前記ランプ部の後壁面であるランプ部後壁面に設けられる
請求項１に記載のジェットエンジン。
【請求項３】
前記壁部は、前記ランプ部後壁面に連なる第２壁面を備え、
前記第２壁面は、前記第１壁面よりも、前記第１方向とは反対方向である第２方向側に位置し、
前記壁部は、前記ランプ部の側方に、後方側に向かうにつれて前記第２方向側に傾斜する第２傾斜面を備える
請求項２に記載のジェットエンジン。
【請求項４】
前記燃焼器は、前記第２壁面よりも後方側に保炎器を備える
請求項３に記載のジェットエンジン。
【請求項５】
前記ランプ部を含む複数のランプ部を備え、
前記複数のランプ部は、前記空気流路の長手方向に垂直である第３方向に沿って、２５ｍｍ以上の間隔で配置される
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のジェットエンジン。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のジェットエンジンを備える飛しょう体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジェットエンジン、および、飛しょう体に関する。
【背景技術】
【０００２】
音速より速く飛しょうする機体のジェットエンジンとして、ターボジェットエンジン（ターボファンエンジン等を含む）、ラムジェットエンジン、スクラムジェットエンジンが知られている。これらは空気を取り入れて作動するジェットエンジンであり、特にラムジェットエンジン、スクラムジェットエンジンでは取り入れた空気の速度は飛しょう速度に強く依存する。
【０００３】
図１は、ジェットエンジンの構成を模式的に示す概略断面図である。ただし、ジェットエンジン１０２は、機体１１０と、機体１１０の下方に気体の流通可能な空間１５０を形成するように設けられたカウル１４０とを備えている。機体１１０の前方の下方部分とカウル１４０の前方部分とは、空間１５０へ空気を導入するインレット１１１を構成している。機体１１０の中間の下方部分とカウル１４０の中間部分とは、燃料と空気とを混合し燃焼させる燃焼器１１２を構成している。機体１１０の後方の下方部分とカウル１４０の後方部分とは、燃焼気体を膨張させて放出するノズル１１３を構成している。燃焼器１１２は、燃料噴射器１２０と、保炎器１２１とを備えている。燃料噴射器１２０は、機体１１０の下方部分の燃焼器１１２に対応する部分に設けられている。燃料噴射器１２０は、空間１５０へ向けて燃料Ｇを噴出する。保炎器１２１は、機体１１０の下方部分の燃焼器１１２に対応する部分における、燃料噴射器１２０よりも後方に設けられている。保炎器１２１は、燃料噴射器１２０からの燃料Ｇを利用して、燃焼用の炎Ｆを維持する。ジェットエンジン１０２は、インレット１１１から取り入れた空気と、燃料噴射器１２０から噴射した燃料Ｇとを燃焼器１１２で混合して燃焼させ、その燃焼ガスをノズル１１３で膨張させて、機体１１０の後方へ送出する。保炎器１２１の炎Ｆは、その燃焼の維持に用いられる。
【０００４】
燃焼器内での炎の保炎は、燃焼器内に噴射される燃料が燃焼に至るまでの反応時間が、燃料が燃焼器内に留まる滞留時間より短い場合に実現される。音速より速く飛しょうする機体では、燃焼器内を流れる空気の流速が速いため，滞留時間が短くなる。保炎を安定して行うためには、反応時間を短くする方法と、滞留時間を長くする方法が考えられる。滞留時間を長くするためには、例えば燃焼器１１２の長さを長くするなど、機体の大型化を伴う。このため、スクラムジェットエンジンのように取り入れた空気の速度が速いジェットエンジンにおいては、反応時間を短くすることにより燃焼器内での炎の保炎を可能とする技術が望まれる。
【０００５】
関連する技術として、特許文献１（特開２００４−８４５１６号公報）には、境界層剥離制御装置が記載されている。特許文献１に記載の境界層剥離制御装置では、エンジン内壁に、後部を向く鋭角の突起物体が設けられている。そして、当該突起物体により、境界層剥離制御が行われる。
【０００６】
また、特許文献２（特開２０１２−２０２２２６号公報）には、ジェットエンジンが記載されている。特許文献２における背景技術の欄には、燃焼器の壁面にランプを設けることが記載されている。そして、ランプの下流側において、火炎が保持されることが記載されている。
【０００７】
また、非特許文献１（「Ｒａｍｐ  Ｉｎｊｅｃｔｏｒ  Ｓｃａｌｅ  Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｎ  Ｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃ  Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ」）の図１には、ランプインジェクターから噴射される燃料の流れ場が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−８４５１６号公報
【特許文献２】特開２０１２−２０２２２６号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ａｄａｍ  Ｔｒｅｂｓ，  外４名，  「Ｒａｍｐ  Ｉｎｊｅｃｔｏｒ  Ｓｃａｌｅ  Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｎ  Ｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃ  Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ」，  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｐｏｗｅｒ，  ２０１４年，  Ｖｏｌ．３０，  Ｎｏ．２，  ｐｐ．４２６−４３７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
超音速流中にランプを配置する場合、当該ランプより上流側を流れる流体のマッハ数（入口マッハ数）と、当該ランプの傾斜面上を流れる流体が当該傾斜面から剥離するマッハ数を示す剥離マッハ数との関係は、Ｂｉｌｌｉｇによって定式化された式を用いて取得することが可能である。図２における破線は、入口マッハ数と剥離マッハ数との関係（剥離条件）を示す。また、ランプより上流側を流れる流体のマッハ数（入口マッハ数）と、当該ランプの傾斜面の傾斜角度と、当該ランプの傾斜面上を流れる流体のマッハ数との関係は、理論的に取得することが可能である。図２における実線は、ランプの傾斜面の傾斜角度が１３．５度である場合において、入口マッハ数と、ランプの傾斜面上を流れる流体のマッハ数との関係を示す。また、図２における一点鎖線は、ランプの傾斜面の傾斜角度が１０度である場合において、入口マッハ数と、ランプの傾斜面上を流れる流体のマッハ数との関係を示す。
【００１１】
図２から把握されるように、ランプの傾斜角度が１０．０度である場合には、入口マッハ数が約１以上約３．６以下の時、ランプの傾斜面上を流れる流体の傾斜面からの境界層剥離は発生しない。ところが、ランプの傾斜角度が１３．５度以上である場合には、入口マッハ数が１以上４以下の時（特に、入口マッハ数が２以上３以下である時にも）、ランプの傾斜面上を流れる流体の傾斜面からの境界層剥離が発生する。境界層剥離が発生すると、主流空気の流れが亜音速化するおそれがあり、また、エンジンがアンスタート状態（燃焼圧が、インレットまで伝播し、燃焼器内への空気の流入が阻害される状態）となるおそれがある。このため、ジェットエンジンンの内部の少なくとも一部において、空気が超音速で流れるジェットエンジンにおいては、ランプの傾斜面の傾斜角度を１３．５度よりも小さくすること（特に、傾斜角度を１０度以下にすること）が技術常識であった。
【００１２】
これに対し、発明者は、特定の条件下では、ランプの傾斜面の傾斜角度を１３．５度以上にしても、主流空気の亜音速化あるいはエンジンのアンスタート状態が生じないことを見出した。また、ランプの傾斜面の傾斜角度を１３．５度以上にすることにより、超音速燃焼器内で燃料と主流空気との混合が促進され、ランプの後方において安定した保炎が実現されることを見出した。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、ランプの傾斜面の傾斜角度を大きくして、燃料と空気との混合を促進するとともに、ランプの後方における安定した保炎を可能とするジェットエンジン、および、飛しょう体を提供することにある。
【００１４】
この発明のこれらの目的とそれ以外の目的と利益とは以下の説明と添付図面とによって容易に確認することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係の一例を示すために、参考として、括弧付きで付加されたものである。よって、括弧付きの記載により、特許請求の範囲は、限定的に解釈されるべきではない。
【００１６】
いくつかの実施形態におけるジェットエンジンは、空気を取り込むインレット（１１）と、燃料を噴射する燃料噴射口（３０ａ）を備え、前記空気を用いて前記燃料噴射口（３０ａ）から噴射される燃料を燃焼する燃焼器（１２）とを具備する。前記燃焼器（１２）は、前記空気が通過する空気流路（ＦＡ）を規定する壁部（１６）を備える。前記壁部（１６）は、傾斜面（６２）を備えるランプ部（６０）と、前記傾斜面（６２）の前方側の端に連なる壁面である第１壁面（１７）とを備える。前記ランプ部（６０）には、前記燃料噴射口（３０ａ）が配置される。前記ランプ部（６０）の前記傾斜面（６２）の前記第１壁面（１７）に対する傾斜角度（θ）は、１３．５度以上である。前記第１壁面（１７）に垂直な方向であって、前記第１壁面（１７）から前記空気流路（ＦＡ）に向かう方向を第１方向と定義する時、前記ランプ部（６０）が前記第１壁面（１７）から前記第１方向に突出する高さは、前記燃焼器（１２）の入口の前記第１方向に沿った高さの１／５以下である。
【００１７】
上記ジェットエンジンにおいて、前記燃料噴射口（３０ａ）は、前記ランプ部（６０）の後壁面であるランプ部後壁面（６４）に設けられてもよい。
【００１８】
上記ジェットエンジンにおいて、前記壁部（１６）は、前記ランプ部後壁面（６４）に連なる第２壁面（１８）を備えてもよい。前記第２壁面（１８）は、前記第１壁面（１７）よりも、前記第１方向とは反対方向である第２方向側に位置してもよい。前記壁部（１６）は、前記ランプ部（６０）の側方に、後方側に向かうにつれて前記第２方向側に傾斜する第２傾斜面（６６）を備えてもよい。
【００１９】
上記ジェットエンジンにおいて、前記燃焼器（１２）は、前記第２壁面（１８）よりも後方側に保炎器（３２）を備えてもよい。
【００２０】
上記ジェットエンジンにおいて、前記ランプ部（６０）を含む複数のランプ部を備えていてもよい。前記複数のランプ部は、前記空気流路（ＦＡ）の長手方向に垂直である第３方向に沿って、２５ｍｍ以上の間隔で配置されてもよい。
【００２１】
いくつかの実施形態における飛しょう体は、上述のいずれかの段落に記載のジェットエンジンを備える。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、ランプの傾斜面の傾斜角度を大きくして、燃料と空気との混合を促進するとともに、ランプの後方における安定した保炎を可能とするジェットエンジン、および、飛しょう体が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、ジェットエンジンの構成例を模式的に示す概略断面図である。
【図２】図２は、入口マッハ数と剥離マッハ数との関係を示すグラフである。
【図３】図３は、実施形態に係る飛しょう体の構成の一例を示す斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、実施形態に係るジェットエンジンの構成の一例を模式的に示す概略断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４ＡのＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図４Ａについて、燃焼器の部分を拡大した図である。
【図５Ａ】図５Ａは、実施形態に係るジェットエンジンの構成の一例を模式的に示す概略断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａについて、燃焼器の部分を拡大した図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、ランプ部および保炎器の周辺を模式的に示す概略斜視図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、図５ＢのＢ−Ｂ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、実施形態に係るジェットエンジンに関して、添付図面を参照して説明する。ここでは、ジェットエンジンを飛しょう体に適用した例について説明する。
【００２５】
（方向の定義）
インレットからジェットエンジンに取り込まれる空気の流れに対して上流側、すなわち、ジェットエンジンのインレット側を「上流側」又は「前方側」と定義する。また、インレットからジェットエンジンに取り込まれる空気の流れに対して下流側、すなわち、ジェットエンジンのノズル側を「下流側」又は「後方側」と定義する。また、ジェットエンジンが水平状態にあると仮定した時、燃焼器の長手方向に直交するとともに、鉛直方向に直交する方向を、「スパン方向」と定義する。
【００２６】
（飛しょう体の構成概要）
実施形態に係る飛しょう体１の構成について説明する。図３は、実施形態に係る飛しょう体１の構成の一例を示す斜視図である。飛しょう体１は、ジェットエンジン２と、ロケットモータ３とを具備している。ロケットモータ３は、飛しょう体１を発射装置から飛しょうさせるとき、飛しょう体１を飛しょう開始時の速度から所望の速度まで加速する。ただし、飛しょう開始時の速度は、飛しょう体１が静止している発射装置から発射されるときは、速度ゼロであり、飛しょう体が移動中または飛行中の移動体または飛行体の発射装置から発射されるときは、その移動体または飛行体の移動速度または飛行速度である。ジェットエンジン２は、飛しょう体１がロケットモータ３を分離した後、飛しょう体１を更に加速して、目標へ向かって飛しょうさせる。ジェットエンジン２は、機体１０とカウル４０とを備えている。機体１０とカウル４０とは、後述されるように、ジェットエンジン２のインレット、燃焼器及びノズルを構成している。ジェットエンジン２は、インレットにて前方から空気を取り入れ、燃焼器にてその空気と燃料とを混合し、燃焼させ、ノズルにてその燃焼ガスを膨張させ、後方へ送出する。それにより、ジェットエンジン２は推進力を得る。
【００２７】
（第１の実施形態におけるジェットエンジン）
次に、図４Ａ乃至図４Ｃを参照して、第１の実施形態に係るジェットエンジンについて説明する。図４Ａは、実施形態に係るジェットエンジンの構成の一例を模式的に示す概略断面図（縦断面図）である。図４Ｂは、図４ＡのＡ−Ａ矢視断面図である。図４Ｃは、図４Ａについて、燃焼器１２の部分を拡大した図である。  
【００２８】
図４Ａを参照して、ジェットエンジン２は、機体１０と、機体１０の下方に気体の流通可能な空間５０を形成するように設けられたカウル４０とを備えている。機体１０の前方の下方部分とカウル４０の前方部分とは、空間５０へ空気を導入するインレット１１を構成している。機体１０の中間の下方部分とカウル４０の中間部分とは、燃料と空気とを混合し燃焼させる燃焼器１２を構成している。機体１０の後方の下方部分とカウル４０の後方部分とは、燃焼気体を膨張させて放出するノズル１３を構成している。
【００２９】
代替的に、例えば、円筒状部材等の筒状部材によってジェットエンジン２を構成し、当該筒状部材（ジェットエンジン２）が機体１０の下部に取り付けられてもよい。この場合、筒状部材の前方部分がインレット１１を構成し、筒状部材の中間部分が燃焼器１２を構成し、筒状部材の後方部分がノズル１３を構成する。
【００３０】
（燃焼器の構成）
燃焼器１２は、気体（空気、空気と燃料との混合ガス、または、燃焼ガス）が通過する流路を備える。気体が通過する流路は、燃焼器壁部１６によって囲まれている。なお、本明細書において、気体が通過する流路のうち、空気が通過する流路、すなわち、燃料噴射器３０より上流側の流路を空気流路ＦＡと呼ぶ。図４Ｂに記載の例では、空気流路ＦＡは、４つの燃焼器壁部１６Ａ乃至１６Ｄによって囲まれた断面矩形の流路である。図４Ｂに記載の例では、壁部１６Ａは、機体１０に設けられた上壁部であり、壁部１６Ｂは、カウル４０の一部を構成する底壁部であり、壁部１６Ｃおよび壁部１６Ｄは、カウルの一部を構成する側壁部である。なお、空気流路ＦＡの形状（すなわち、燃焼器壁部１６の形状）は、図４Ａおよび図４Ｂに記載の例に限定されない。
【００３１】
燃焼器１２は、燃料噴射口３０ａを有する燃料噴射器３０を備える。また、燃焼器１２は、保炎器３２を備えていてもよい。燃焼器１２が保炎器３２を備える場合には、燃料噴射器３０は、保炎器３２よりも上流側に配置される。すなわち、燃料噴射器３０は、インレットの後方端１５（例えば、ジェットエンジン中の空気の流れ方向に見て、空気流路の断面積の減少が終わる位置）と、保炎器３２との間に配置される。保炎器３２は、例えば、壁部１６Ａに設けられた凹部である。
【００３２】
図４Ｃに示されるように、燃焼器１２は、傾斜面６２を備えるランプ部６０と、傾斜面６２の前方側の端（傾斜面６２の前方側の境界６２ａ）に連なる壁面である第１壁面１７とを備える。ランプ部６０は、燃焼器壁部１６（壁部１６Ａ）に設けられている。ランプ部６０は、後方側（下流側）に向かうにつれて空気流路ＦＡへの突出高さが増加する部分を含み、当該部分の表面が傾斜面６２である。ランプ部６０の材質は、燃焼器壁部１６の材質と同じであってもよいし、異なっていてもよい。なお、燃焼器１２は、空気流路ＦＡの長手方向に垂直な方向（例えば、スパン方向）に沿って、複数のランプ部６０を備えることが好ましい。
【００３３】
図４Ｃに示されるように、ランプ部６０の傾斜面６２の傾斜角度θは、１３．５度以上３０度以下であり、好ましくは、１８度以上３０度以下である。なお、傾斜角度θは、傾斜面６２の第１壁面１７に対する傾斜角度である。換言すれば、傾斜角度θは、傾斜面６２と、燃焼器壁面のうち傾斜面６２の直上流側に位置する第１壁面１７との間のなす角αの補角である。なお、図４Ｃに記載の例では、第１壁面１７は平面である。また、図４Ｃに記載の例では、傾斜面６２は平面である。
【００３４】
ランプ部６０の高さＨ１は、燃焼器の入口の高さＨ２の１／５以下である。数値計算および燃焼試験により、ランプ部６０の高さＨ１を、燃焼器の入口の高さＨ２の１／５以下にした場合に、エンジンのアンスタート状態が生じず、かつ、ランプ部の後方において、炎Ｆが効果的に保炎されることが確認された。特に、燃焼器の入口におけるマッハ数が、２以上３以下の場合であっても、エンジンのアンスタート状態が生じず、かつ、ランプ部の後方において、炎Ｆが効果的に保炎されることが確認された。なお、ランプ部６０の高さＨ１は、燃焼器壁面（より具体的には、第１壁面１７）に垂直な方向、かつ、第１壁面１７から空気流路ＦＡに向かう方向を「第１方向」と定義する時、ランプ部６０が、第１壁面１７から第１方向に突出する高さである。また、燃焼器の入口の高さＨ２は、インレットの後方端１５における空気流路ＦＡの第１方向に沿った高さである。
【００３５】
ランプ部６０には、燃料Ｇを噴射する燃料噴射口３０ａが配置されている。ランプ部６０は、空気流路ＦＡを流れる空気による空力加熱を受けて、加熱される。ランプ部６０の内部に、燃料噴射口３０ａに燃料を供給する燃料流路が配置されることにより、ランプ部６０が、燃料によって冷却される。その結果、ランプ部６０の温度上昇が抑制される。なお、図４Ｃに記載の例では、燃料噴射口３０ａは、ランプ部６０の後壁面６４に設けられている。
【００３６】
実施形態におけるジェットエンジンの燃焼器は、ランプ部を備え、当該ランプ部の傾斜面の傾斜角度は、１３．５度以上３０度以下である。また、ランプ部の高さは、燃焼器の入口の高さの１／５以下である。このため、主流空気の流速が亜音速となること、あるいは、エンジンがアンスタート状態となることが抑制される。また、ランプ部の傾斜面の傾斜角度は、技術常識を覆す１３．５度以上である。換言すれば、実施形態におけるジェットエンジンの燃焼器では、ランプ部による主流空気の偏向角度が、層流の剥離限界角度よりも大きい。このため、主流空気が強い衝撃波を超えて大きく圧縮されること、および、ランプ部６０の周辺で強い縦渦が発生することによって、主流空気と燃料との混合が、効果的に促進される。なお、縦渦発生のメカニズムについては、後述の第２実施形態においてより詳細に説明する。
【００３７】
（第２の実施形態におけるジェットエンジン）
図５Ａ乃至図５Ｄを参照して、図５Ａ乃至図５Ｄを参照して、第２の実施形態に係るジェットエンジンについて説明する。図５Ａは、実施形態に係るジェットエンジンの構成の一例を模式的に示す概略断面図（縦断面図）である。図５Ｂは、図５Ａについて、燃焼器１２の部分を拡大した図である。図５Ｃは、ランプ部６０および保炎器３２の周辺を模式的に示す概略斜視図である。図５Ｄは、燃焼器１２を図５Ｂの矢印Ｂによって示される方向に沿って見たときの図（Ｂ−Ｂ矢視図）である。なお、第２の実施形態のジェットエンジン２において、第１の実施形態のジェットエンジンの構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ図番を付与し、繰り返しの説明を省略する。
【００３８】
図５Ａおよび図５Ｂに記載の例では、燃焼器壁部１６は、ランプ部の後壁面６４に連なる第２壁面１８を備え、当該第２壁面１８は、第１壁面１７よりも、第１方向とは反対方向である第２方向側に位置する。すなわち、第２壁面１８は、第１壁面１７よりも第２方向側に後退して配置される。なお、第２壁面１８は、ランプ部６０と保炎器３２との間に配置されている。また、図５Ｂに記載の例では、第２壁面１８は、平面である。また、保炎器３２は、第２壁面１８よりも第２方向側に窪んだ凹部である。図５Ｃに示されるように、保炎器３２（凹部）は、燃焼器１２のスパン方向全体にわたって形成されてもよい。代替的に、保炎器３２（凹部）は、燃焼器１２のスパン方向の一部のみにわたって形成されてもよい。
【００３９】
図５Ｃに示されるように、燃焼器１２は、第１方向に垂直な第３方向（例えば、スパン方向）に沿って、複数のランプ部６０を備える。第３方向に沿って配置されるランプ部の個数は、任意である。各ランプ部６０には、傾斜面６２が設けられている。傾斜面６２において（より具体的には、第１壁面１７と傾斜面６２との境界６２ａにおいて）、衝撃波が生成される。衝撃波を通過する空気は圧縮されることから、傾斜面６２上を流れる空気の静圧は、第１壁面１７上を流れる空気の静圧よりも高い。また、各ランプ部６０の側方には、傾斜面６６が設けられている。図５Ｃに記載の例では、隣接する２つのランプ部６０間に、傾斜面６６が設けられている。傾斜面６６は、後方側（下流側）に向かうにつれて、第２方向側に傾斜する傾斜面（第２傾斜面）である。換言すれば、傾斜面６６は、後方側に向かうにつれて、空気流路ＦＡから第２方向側に向けて後退する面である。傾斜面６６において（より具体的には、傾斜面６６の直上流側に位置する第１壁面１７と傾斜面６６との境界６６ａにおいて）、膨張波が生成される。膨張波を通過する空気は膨張されることから、傾斜面６６上を流れる空気の静圧は、傾斜面６６の直上流側に位置する第１壁面１７上を流れる空気の静圧よりも低い。なお、図５Ｃに記載の例では、傾斜面６６は、平面である。
【００４０】
図５Ｃに記載の例では、燃焼器１２が、傾斜面６２および傾斜面６６（第２傾斜面）を備える。傾斜面６２上の空気の圧力が、傾斜面６６上の空気の圧力よりも高いことに起因して、傾斜面６２から傾斜面６６に向かう空気の流れが誘起される。当該空気の流れは、縦渦ＶＸを強化する。図５Ｃに記載の例では、強化された縦渦ＶＸによって、燃料Ｇと主流空気ＭＡとの混合がより一層促進される。燃料Ｇと主流空気ＭＡとの混合が促進されることにより、燃料Ｇが燃焼に至るまでの反応時間が短くなることは理論的に示されており、これにより保炎の安定性が向上する。また、縦渦ＶＸにより燃料Ｇが第２方向へ運ばれる位置に保炎器３２を配置することにより、燃料Ｇが保炎器３２に誘導される。これにより保炎器３２における保炎の安定性は向上する。なお、図５Ｃに記載の例では、燃料噴射口３０ａは、ランプ部の後壁面６４に配置されている。
【００４１】
なお、ランプ部の側壁面６７は、傾斜面６６に対して垂直な面であってもよい。また、ランプ部の後壁面６４は、第２壁面１８に対して垂直な面であってもよい。また、図５Ｃに記載の例では、各ランプ部６０に、１つの燃料噴射口３０ａが配置されているが、代替的に、各ランプ部６０に、複数の燃料噴射口３０ａが配置されてもよい。
【００４２】
図５Ｄを参照して、隣接する２つのランプ部の間隔Ｄ１は、当該２つのランプ部間を２つの縦渦が通過可能な間隔に設定されるとよい。より具体的には、隣接する２つのランプ部の間隔Ｄ１は、例えば、２５ｍｍ以上（より具体的には、例えば、２５ｍｍ以上３５ｍｍ以下である）。なお、間隔Ｄ１は、空気流路の長手方向に垂直である第３方向（例えば、スパン方向）に沿った、隣接する２つのランプ部中心間の間隔である（より具体的には、１つのランプ部の第３方向に沿う方向における中心と、当該１つのランプ部に隣接する他の１つのランプ部の第３方向に沿う方向における中心との間の間隔である）。
【００４３】
第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を奏する。加えて、第２の実施形態では、ランプ部の側方に膨張波を生成する第２傾斜面を備える。このため、ランプ部によって生成される縦渦が強化され、燃料と空気との混合が、より一層促進される。
【００４４】
（実施形態におけるジェットエンジンの動作方法）
上述の実施形態におけるジェットエンジンに関し、動作方法の一例を説明する。第１ステップにおいて、ジェットエンジン２（あるいは、ジェットエンジンを備えた飛しょう体１）がマッハ２以上で飛しょうするように加速される。当該加速は、ロケットモータ３により実行されてもよいし、ジェットエンジン２（あるいは、ジェットエンジン２を備えた飛しょう体１）が搭載された飛行体の加速によって実行されてもよい。第２ステップにおいて、燃料噴射口３０ａから噴射される燃料の点火が実行される。当該点火は、公知の点火器によって実行されてもよい。第３ステップにおいて、インレットから取り入れられた空気と燃料噴射口３０ａから噴射された燃料との混合ガスが燃焼することにより、燃焼ガスが生成される。燃焼により生成される炎は、保炎器３２によって保炎される。また、燃焼ガスは、ノズル１４から後方に向けて放出される。ジェットエンジン２は、燃焼ガスの放出に伴う反作用によって、更に加速される。
【００４５】
本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。また、各実施形態で用いられる種々の技術は、技術的矛盾が生じない限り、他の実施形態にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１                  ：飛しょう体
２                  ：ジェットエンジン
３                  ：ロケットモータ
１０                ：機体
１１                ：インレット
１２                ：燃焼器
１３                ：ノズル
１４                ：ノズル
１５                ：後方端
１６                ：燃焼器壁部
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ：壁部
１７                ：第１壁面
１８                ：第２壁面
３０                ：燃料噴射器
３０ａ              ：燃料噴射口
３２                ：保炎器
４０                ：カウル
５０                ：空間
６０                ：ランプ部
６２                ：傾斜面
６２ａ              ：境界
６４                ：後壁面
６６                ：傾斜面
６６ａ              ：境界
６７                ：側壁面
１０２              ：ジェットエンジン
１１０              ：機体
１１１              ：インレット
１１２              ：燃焼器
１１３              ：ノズル
１２０              ：燃料噴射器
１２１              ：保炎器
１４０              ：カウル
１５０              ：空間
ＦＡ                ：空気流路
ＶＸ                ：縦渦
θ                  ：傾斜角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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