[实用新型]针栓喷注装置、变推力火箭发动机及火箭

说明书

本实用新型涉及航天技术领域，具体涉及一种针栓喷注装置、变推力火箭发动机及火箭，针栓喷注装置包括：第一推进剂容腔，其具有第一推进剂入口，第一推进剂容腔的底部设有开口；针栓结构，其纵截面呈T形，包括竖直部及连接在竖直部底端的水平部，竖直部固定在第一推进剂容腔内，水平部伸出开口，水平部的横截面积大于等于开口的面积并与第一推进剂容腔之间形成间隙，间隙构成第一推进剂出口，针栓结构包括弹性形变部，第一推进剂施加给水平部的压力增大时，弹性形变部变形以使第一推进剂出口的面积增大。可以达到仅通过调整第一推进剂入口处的压力来调整喷注流量，省去复杂的电气或机械控制系统，结构简单可靠。

技术领域

本实用新型涉及航天技术领域，具体涉及一种针栓喷注装置、变推力火箭发动机及火箭。

背景技术

推力室是液体火箭发动机动力的产生动力的重要组件，火箭发动机都需要推进剂在推力室内通过燃烧过程将化学能转化为动能，进而产生推进火箭运动的推力。液体推进剂在进入推力室燃烧前需要经过喷注雾化，雾化越充分，推进剂之间混合效果越好，燃烧效率越高。

目前液体火箭发动机多采用同轴式喷嘴，喷注方法则有直流式、离心式、针栓式等，其中针栓式喷注器由于其简化的零件组成及对燃烧不稳定性的良好抑制作用，目前在各推力量级火箭发动机中都有较为前沿及成功的应用。可调式针栓喷注器作为变推力发动机的主要组成部分之一，已成为目前火箭发动机中较为前卫的项目之一，不过其针栓调节过程需要电气及机械控制系统的介入，在整体系统上较为复杂，容易造成发动机可靠性的降低。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的针栓喷注装置的因针栓调节过程需要电气及机械控制系统控制调节而导致结构复杂、可靠性低的缺陷，从而提供一种结构简单可靠的针栓喷注装置、变推力火箭发动机及火箭。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种针栓喷注装置，包括：

第一推进剂容腔，其具有第一推进剂入口，所述第一推进剂容腔的底部设有开口；

针栓结构，其纵截面呈T形，包括竖直部及连接在所述竖直部底端的水平部，所述竖直部固定在所述第一推进剂容腔内，所述水平部伸出所述开口，所述水平部的横截面积大于等于所述开口的面积并与所述第一推进剂容腔之间形成间隙，所述间隙构成第一推进剂出口，所述针栓结构包括弹性形变部，第一推进剂施加给所述水平部的压力增大时，所述弹性形变部变形以使所述第一推进剂出口的面积增大。

可选地，所述竖直部包括所述弹性形变部，第一推进剂施加给所述水平部的压力增大时，所述弹性形变部伸长以使所述第一推进剂出口的面积增大。

可选地，所述竖直部还包括杆状部，所述弹性形变部的第一端固定连接在所述第一推进剂容腔的顶壁上，所述杆状部的第一端固定连接在所述弹性形变部的第二端，所述水平部连接在所述杆状部的第二端处。

可选地，所述针栓喷注装置还包括针栓套筒，所述针栓套筒固定设在所述第一推进剂容腔内，所述杆状部可滑动地设在所述针栓套筒滑动内。

可选地，所述杆状部与所述针栓套筒之间动密封连接。

可选地，所述针栓喷注装置还包括第二推进剂容腔，所述第二推进剂容腔具有第二推进剂入口、第二推进剂出口，所述第二推进剂出口设在所述第二推进剂容腔的底部。

可选地，所述第二推进剂容腔环绕设在所述第一推进剂容腔的外侧，且与所述第一推进剂容腔的外壁固定连接，所述第二推进剂出口在所述第二推进剂容腔的底壁上设有多个，且均匀分布在环绕所述第一推进剂容腔的同一圆周上。

可选地，所述第一推进剂入口设有多个，且均匀分布在所述第一推进剂容腔的周壁上；

和/或，所述第二推进剂入口均匀分布在所述第二推进剂容腔的周壁上。

本实用新型还提供一种变推力火箭发动机，包括所述的针栓喷注装置。