【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空航天，尤其是涉及一种变推力的针栓喷注器及火箭发动机。
技术介绍
1、随着航天技术的快速发展，对航天技术中称之为动力心脏的火箭发动机提出了越来越高的要求，其中变推力火箭发动机为重要的发展方向之一。变推力液体火箭发动机技术可应用于火箭回收、载人航天宇航员的过载控制、导弹多次变推分导动力系统控制以及地外天体的软着陆等众多方面。
2、目前液体火箭发动机多采用同轴式喷嘴，喷注方法包括直流式、离心式、针栓式等，其中针栓发动机是变推力液体火箭发动机最常用的形式。目前针栓式喷注器中针栓的运动靠步进电机驱动，电器运动部件复杂、成本高；此外，现有的针栓式喷注器仅能够调节一种推进剂的流量，无法将两种推进剂混合比控制在最优范围内，导致推进剂燃料浪费。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种变推力的针栓喷注器及火箭发动机，以解决现有针栓式喷注器中针栓的运动靠步进电机驱动，结构复杂、成本高，且仅能够调节一种推进剂的流量，无法将两种推进剂混合比控制在最优范围内，导致推进剂燃料浪费的问题。
2、本专利技术第一方面提供了一种变推力的针栓喷注器，其中，所述一种变推力的针栓喷注器包括：
3、外壳，其内部形成有第一通道，用于输送第一推进剂；
4、针栓，设置在所述外壳的内部，且与所述外壳滑动连接；所述针栓的内部以及所述针栓与部分的所述外壳之间形成有第二通道，用于输送第二推进剂；
5、所述外壳的内壁与所述针栓的外壁围成气压腔，调节所述
6、优选地，所述一种变推力的针栓喷注器还包括：
7、弹性件，所述外壳的内壁与所述针栓的外壁围成有复位腔，所述弹性件设置在所述复位腔内，所述弹性件的两端分别与所述外壳和所述针栓抵接；
8、当所述气压腔内的气压增大时，所述复位腔的体积减小使得所述弹性件压缩，所述第一推进剂和第二推进剂的流量同步减小；当所述气压腔内的气压减小时，所述弹性件伸长，所述第一推进剂和第二推进剂的流量同步增大。
9、优选地，所述外壳的内壁形成有凸出第一分隔部和第二分隔部，所述第一分隔部和所述第二分隔部沿所述针栓的滑动方向间隔设置，以形成用于限制所述针栓位移的限位空间；
10、所述针栓的外壁形成有凸出的第三分隔部，所述第三分隔部伸入所述限位空间，且与所述外壳的内壁密封连接，所述第一分隔部、所述第三分隔部和所述外壳的内壁围成所述复位腔。
11、优选地，所述气压腔和所述复位腔分别设置在所述第三分隔部的两侧，所述弹性件能够推动所述第三分隔部与所述第二分隔部抵接，所述气压腔内的气压增大能够推动所述第三分隔部与所述第一分隔部抵接。
12、优选地，所述第二分隔部形成为筒状结构，所述针栓的外壁与所述第二分隔部的内壁抵接，所述第二分隔部的侧部开设有与所述针栓的内部连通的第一通孔，所述第一通孔形成为部分的所述第二通道，所述针栓滑动能够覆盖部分的所述第一通孔，以调节所述第一通孔的面积。
13、优选地，所述针栓的侧部开设有第二通孔，所述针栓滑动能够使得至少部分的所述第二通孔与所述第一通孔连通，通过调节所述第一通孔和所述第二通孔的重叠面积改变所述第二通道的截面积。
14、优选地，所述一种变推力的针栓喷注器还包括：
15、伸缩管，其伸缩方向上的两端分别与所述针栓和所述外壳连接，所述伸缩管的外壁、所述针栓和所述外壳围成所述气压腔，所述伸缩管的伸缩方向与所述针栓的滑动方向相同；
16、所述伸缩管的内部形成为部分的所述第二通道。
17、优选地，所述外壳开设有连通于所述气压腔的供气通道，所述供气通道包括进气通道和出气通道；
18、所述一种变推力的针栓喷注器还包括：
19、压力检测件，与所述气压腔连通，用于检测所述气压腔内的气压；
20、进气控制件，设置于所述进气通道，用于控制所述气压腔内的气压增大，使得所述第一推进剂和所述第二推进剂的流量减小；
21、出气控制件，设置于所述出气通道，用于控制气压腔内气压减小，使得所述第一推进剂和所述第二推进剂的流量增大。
22、优选地，所述外壳的一端开设有与所述第一通道连通的第一出口，另一端开设有与所述第二通道连通的第二进口，所述外壳的部分侧壁倾斜设置，使得所述第一出口侧形成为缩口结构；当所述针栓沿靠近所述第一出口的方向运动时，部分的所述第一通道的截面积减小；
23、所述外壳包括：
24、壳体主体，形成为筒状结构，所述第一出口设置在所述壳体主体的一端；
25、盖板，设置于所述壳体主体的另一端，所述第二进口设置于所述盖板。
26、本专利技术第二方面提供了一种火箭发动机，包括上述任一技术方案所述的一种变推力的针栓喷注器。
27、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
28、本专利技术的一种变推力的针栓喷注器，在外壳和针栓之间形成气压腔，通过调节气压腔中的气压实现针栓与外壳的相对滑动，如此无需电机驱动，从而降低系统的复杂程度，使得结构简单，具有控制方便、成本低的优势；此外，在调节针栓在滑动的过程中能够实现第一通道的截面积和第二通道的截面积同步增大或减小，如此实现对第一推进剂和第二推进剂的流量的双重调节，从而可以根据实际需求将两种推进剂的混合比控制在最优范围内，进而实现满足火箭发动机推力增大或推力减小的需求的同时避免推进剂燃料浪费。
29、为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
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1.一种变推力的针栓喷注器，其特征在于，所述一种变推力的针栓喷注器包括：
2.根据权利要求1所述的一种变推力的针栓喷注器，其特征在于，所述一种变推力的针栓喷注器还包括：
3.根据权利要求2所述的一种变推力的针栓喷注器，其特征在于，所述外壳的内壁形成有凸出第一分隔部和第二分隔部，所述第一分隔部和所述第二分隔部沿所述针栓的滑动方向间隔设置，以形成用于限制所述针栓位移的限位空间；
4.根据权利要求3所述的一种变推力的针栓喷注器，其特征在于，所述气压腔和所述复位腔分别设置在所述第三分隔部的两侧，所述弹性件能够推动所述第三分隔部与所述第二分隔部抵接，所述气压腔内的气压增大能够推动所述第三分隔部与所述第一分隔部抵接。
5.根据权利要求3所述的一种变推力的针栓喷注器，其特征在于，所述第二分隔部形成为筒状结构，所述针栓的外壁与所述第二分隔部的内壁抵接，所述第二分隔部的侧部开设有与所述针栓的内部连通的第一通孔，所述第一通孔形成为部分的所述第二通道，所述针栓滑动能够覆盖部分的所述第一通孔，以调节所述第一通孔的面积。
6.根据权利要求5所述的
7.根据权利要求1所述的一种变推力的针栓喷注器，其特征在于，所述一种变推力的针栓喷注器还包括：
8.根据权利要求1所述的一种变推力的针栓喷注器，其特征在于，所述外壳开设有连通于所述气压腔的供气通道，所述供气通道包括进气通道和出气通道；
9.根据权利要求1所述的一种变推力的针栓喷注器，其特征在于，所述外壳的一端开设有与所述第一通道连通的第一出口，另一端开设有与所述第二通道连通的第二进口，所述外壳的部分侧壁倾斜设置，使得所述第一出口侧形成为缩口结构；当所述针栓沿靠近所述第一出口的方向运动时，部分的所述第一通道的截面积减小；
10.一种火箭发动机，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的一种变推力的针栓喷注器。
...【技术特征摘要】
1.一种变推力的针栓喷注器，其特征在于，所述一种变推力的针栓喷注器包括：
2.根据权利要求1所述的一种变推力的针栓喷注器，其特征在于，所述一种变推力的针栓喷注器还包括：
3.根据权利要求2所述的一种变推力的针栓喷注器，其特征在于，所述外壳的内壁形成有凸出第一分隔部和第二分隔部，所述第一分隔部和所述第二分隔部沿所述针栓的滑动方向间隔设置，以形成用于限制所述针栓位移的限位空间；
4.根据权利要求3所述的一种变推力的针栓喷注器，其特征在于，所述气压腔和所述复位腔分别设置在所述第三分隔部的两侧，所述弹性件能够推动所述第三分隔部与所述第二分隔部抵接，所述气压腔内的气压增大能够推动所述第三分隔部与所述第一分隔部抵接。
5.根据权利要求3所述的一种变推力的针栓喷注器，其特征在于，所述第二分隔部形成为筒状结构，所述针栓的外壁与所述第二分隔部的内壁抵接，所述第二分隔部的侧部开设有与所述针栓的内部连通的第一通孔，所述第一通孔形成为部分的所述第二通道，所述针栓滑动能够覆盖部分的所述第一通孔...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡向柏，
申请(专利权)人：北京未来宇航空间科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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