火焰筒类型与燃烧室类型一致，主要分为单管、环管和环形火焰筒（图1）。单管火焰筒和环管火焰筒均为圆筒形。环形火焰筒由内环和外环两部分组成，其横断面为环形。

图1 火焰筒结构示意图

常规燃烧室火焰筒壁面上开有主燃孔、掺混孔和冷却孔（在某些燃烧室中有中间孔），其结构如图2所示。从主燃孔流入火焰筒内的空气有一部分和由头部进入的空气合称为燃烧空气；从掺混孔流入火焰筒内的掺混空气主要功用是使燃烧室出口形成适合需要的温度场；从冷却孔流入火焰筒内的冷却空气主要功用是降低火焰筒筒壁的温度。

图2 常规燃烧室火焰筒结构示意图

随着燃烧室的不断发展，燃烧室用于燃烧的空气比例大大增加，大量的燃烧空气从燃烧室头部进入，不需要主燃孔进气，这就意味着掺混空气和用于冷却的空气量相应减少，常规气膜冷却方式已难以满足先进航空发动机对燃烧室火焰筒冷却的要求，需要发展新的火焰筒冷却技术。因此先进燃烧室火焰筒取消了主燃孔，冷却结构多采用发散小孔冷却结构。

火焰筒是高温部件，工作条件极为严峻，因此必须具有足够的强度和一定的使用寿命。火焰筒为环形薄壁件，其制造过程大致为板料冲压成形及焊接组合，同时还需进行表面处理、热处理、喷涂、喷丸等处理。

火焰筒接触高温火焰与燃气，其材料应能承受较高的工作温度，有中等持久和蠕变强度，有良好的抗氧化、耐腐蚀性能，有较高的导热率。现代燃烧室火焰筒广泛采用Nimonic 263、Haynes188或Haynes 230材料，其在1070K温度以上具有很高的强度。随着燃烧室温度和材料技术的不断发展，新型复合材料将成为火焰筒的制造材料之一。

在现代燃烧室中，为了保证火焰筒使用寿命，必须采用合理高效的冷却措施。①气膜冷却是火焰筒常用的冷却形式，气膜起到冷却壁面和隔离燃气对壁面冲刷的作用。图3所示为几种常见的气膜冷却结构。②冲击冷却是充分利用火焰筒压降，使用冲击流来增强火焰筒冷边换热能力，其适用于较高火焰筒压降环境。③浮动壁式冷却方式是将冲击冷却和气膜冷却结合起来的冷却方式。④发汗冷却是充分利用发散孔壁换热，提高冷却空气冷却能力，降低空气消耗量的冷却形式。层板冷却结构为一种典型的发汗冷却结构，如图4所示。⑤发散小孔冷却又称为全气膜冷却，是采用激光打孔电火花或电子束数控等工艺方法，在火焰筒壁面上加工大量密布的直径很小的孔（一般直径为0.5～1.0毫米），冷却气体在火焰筒内外压差的条件下通过冷却小孔进入火焰筒，从而在火焰筒壁面形成冷却气膜。发散小孔冷却作为先进燃烧室火焰筒的基本冷却方式，其结构如图5所示。⑥增强冷侧对流冷却技术是通过采用散热片、支座、肋等结构来增加换热有效面积实现提高火焰筒冷侧对流传热率，以此来实现降低火焰筒温度。⑦热障涂层冷却技术是减少变形和裂纹故障比较简单且有效的方法之一。采用热障涂层能够有效地降低火焰筒的工作温度，最高可降低火焰筒壁温150℃，来提高火焰筒的寿命。

图3 火焰筒冷却结构

图4 层板冷却结构

图5 发散小孔冷却结构