一种变推力可调混合比的针栓式喷注器
本发明公开一种变推力可调混合比的针栓式喷注器，属于喷注器技术领域。喷注器包括内针栓、中间壳体、外针栓、外壳体和顶帽。本发明改进了多数现有的针栓式喷注器的单向喷注调节功能，提出了利用两组针栓分别调节氧化剂和燃料喷嘴开孔面积的一种变推力可调混合比的针栓式喷注器，可根据作动液压力对推进剂混合比及流量进行灵活方便、大幅度调整，从而提升火箭性能。
发明专利
CN202410553632.4
2024-05-06
CN118346465A
2024-07-15
F02K9/52(2006.01)
西北工业大学
范玮;任利时;王之声
710072 陕西省西安市碑林区友谊西路127号
陕西;61
1.一种变推力可调混合比的针栓式喷注器，包括中间壳体、外壳体、顶帽、内针栓、外针栓，其特征在于，通过分别调节内针栓和外针栓的轴向位置，来调节氧化剂和燃料各自的流量，进而实现混合比和火箭推力的实时调控。 2.根据权利要求1所述的一种变推力可调混合比的针栓式喷注器，其特征在于，包括： 中间壳体，一圆筒形结构，内侧与内针栓共同构成燃料流道，外侧与外壳体、外针栓共同构成作动液A储腔，侧面开有燃料注入口； 外壳体，一圆筒形结构，内侧与外针栓共同构成氧化剂流道，侧面开有氧化剂注入口和作动液A注入口； 顶帽，一圆筒形结构，开有作动液B注入口，与中间壳体、内针栓共同构成作动液B储腔； 内针栓设置于喷注器最内部，上、下侧各有一个凸台；上侧凸台起到分隔作动液B和燃料的作用，下侧凸台与中间壳体共同构成径向环形燃料喷嘴； 外针栓设置于中间壳体与外壳体之间，起到分隔作动液A和氧化剂的作用，下侧与外壳体共同构成轴向环形氧化剂喷嘴。 3.根据权利要求1所述的一种变推力可调混合比的针栓式喷注器，其特征在于，作动液B经作动液B注入口进入作动液B储腔并提供压力；燃料经燃料注入口进入并充满燃料流道，经径向环形燃料喷嘴喷入燃烧室；作动液A经作动液A注入口进入作动液A储腔并提供压力；氧化剂经氧化剂注入口进入并充满氧化剂流道，经轴向环形氧化剂喷嘴喷入燃烧室；最终，经轴向环形氧化剂喷嘴沿轴向喷出的氧化剂与经径向环形燃料喷嘴沿径向喷出的燃料碰撞后发生雾化、掺混，并发生反应，产生高温高压燃气并喷出燃烧室，为航天器提供动力。 4.根据权利要求1所述的一种变推力可调混合比的针栓式喷注器，其特征在于，内针栓在作动液B和燃料之间的压力差作用下，其轴向位置发生改变，进而调节燃料喷嘴开孔面积；当作动液B储腔内压力大于燃料流道内压力，内针栓会在压力差的作用下向下移动，使得径向环形燃料喷嘴喷注面积增大，燃料流量增大；当作动液B储腔内压力小于燃料流道内压力，内针栓会在压力差的作用下向上移动，使得径向环形燃料喷嘴喷注面积减小，燃料流量减小。 5.根据权利要求1所述的一种变推力可调混合比的针栓式喷注器，其特征在于，外针栓在作动液A和氧化剂之间的压力差作用下，其轴向位置发生改变，进而调节氧化剂喷嘴开孔面积；当作动液A储腔内压力大于氧化剂流道内压力，外针栓会在压力差的作用下向下移动，使得轴向环形氧化剂喷嘴喷注面积减小，氧化剂流量减小；当作动液A储腔内压力小于氧化剂流道内压力，外针栓会在压力差的作用下向上移动，使得轴向环形氧化剂喷嘴喷注面积增大，氧化剂流量增大。