KR102311059B1 - Injection area control pintle injector using tension elastic member and injection area control pintle injector using compression elastic member - Google Patents

Injection area control pintle injector using tension elastic member and injection area control pintle injector using compression elastic member Download PDF

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KR102311059B1
KR102311059B1 KR1020200040657A KR20200040657A KR102311059B1 KR 102311059 B1 KR102311059 B1 KR 102311059B1 KR 1020200040657 A KR1020200040657 A KR 1020200040657A KR 20200040657 A KR20200040657 A KR 20200040657A KR 102311059 B1 KR102311059 B1 KR 102311059B1
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pintle
flow path
elastic body
type elastic
oxidizing agent
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남정수
이건웅
구자예
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한국항공대학교산학협력단
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Abstract

Disclosed is a pintle injector for controlling an injection area using a tension-type elastic body. The pintle injector for controlling the injection area using the tension-type elastic body comprises: a pintle support body in which a first flow path is formed along the vertical direction, and which includes a central body disposed in the center surrounded by a second flow path so that the second flow path is branched from the first flow path and extends downward and an outer wall body provided outside the second flow path to surround the second flow path; a fuel supply unit including an oxidizing agent supply path extending upwardly from the first flow path to supply an oxidizing agent to the first flow path, and a fuel supply path formed outside the oxidizing agent supply path and downwardly injecting a fuel toward the outside of the pintle support body; a pintle unit provided to be movable in the vertical direction relative to the pintle support body in a status in which a closing member protruding upward to close a lower side of the second flow path is inserted into the lower side of the second flow path; and a tension-type elastic body installed between the central body and the pintle unit so that the pintle unit elastically moves in the vertical direction with respect to the pintle support body. A plurality of injection holes formed to spray the oxidizing agent supplied to the second flow path to the outside of the pintle support body are formed in the outer wall body at intervals along the vertical direction. An opening degree of the plurality of injection holes is controlled by a relative vertical movement of the pintle unit with respect to the pintle support body in cooperation with a vertical elastic behavior of the tension-type elastic body. An object of the present invention is to provide the pintle injector for controlling the injection area using the tension-type elastic body for controlling thrust, and the pintle injector for controlling the injection area using the tension-type elastic body.

Description

인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터 및 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터{INJECTION AREA CONTROL PINTLE INJECTOR USING TENSION ELASTIC MEMBER AND INJECTION AREA CONTROL PINTLE INJECTOR USING COMPRESSION ELASTIC MEMBER}Injection area control pintle injector using tension type elastic body and injection area control pintle injector using compression type elastic body

본원은 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터 및 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터에 관한 것이다.The present invention relates to a pintle injector for adjusting the injection area using a tension type elastic body and a pintle injector for adjusting the injection area using a compression type elastic body.

국내외적으로 달탐사, 심해우주탐사에 대한 관심이 증가하고 있다. 동시에 로켓의 추력제어 방식과 기술연구가 이루어지고 있다. 특히 비용을 절감할 수 있는 재사용 로켓이 크게 주목받고 있다. 발사된 로켓이 지상으로 안전하게 착륙하기 위해서는 추력제어기술이 필수적이다.At home and abroad, interest in lunar exploration and deep-sea space exploration is increasing. At the same time, research on the thrust control method and technology of the rocket is being conducted. In particular, reusable rockets that can reduce costs are receiving a lot of attention. Thrust control technology is essential for the launched rocket to land safely on the ground.

그런데, 핀틀은 인젝터의 끝단에 위치하고 있기 때문에 작동시키기 위해서는 구조가 단순해야 한다. 이에 따라, 간단한 구조로 분사압력에 따라 추력 제어가 가능한 핀틀 인젝터에 대한 요구가 있어 왔다.However, since the pintle is located at the end of the injector, the structure must be simple in order to operate it. Accordingly, there has been a demand for a pintle injector capable of controlling thrust according to the injection pressure with a simple structure.

본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1845544호에 개시되어 있다.The technology that is the background of the present application is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1845544.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특별한 기계적 장치 없이 간단한 구조로 추력을 제어하는 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터 및 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present application is to solve the problems of the prior art described above, and to provide a pintle injector for controlling the injection area using a tension type elastic body and a pintle injector for controlling the injection area using a compression type elastic body using a tension type elastic body to control the thrust with a simple structure without a special mechanical device. The purpose.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problems to be achieved by the embodiment of the present application are not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 측면에 따른 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터는, 상하 방향을 따라 제1 유로가 형성되고, 제2 유로가 상기 제1 유로로부터 분기되어 하측 방향으로 연장 형성되도록 상기 제2 유로에 의해 둘러싸인 중심에 배치되는 중심체 및 상기 제2 유로를 둘러싸도록 상기 제2 유로의 외측에 구비되는 외벽체를 포함하는 핀틀 지지체; 상기 제1 유로로부터 상측으로 연장되어 상기 제1 유로에 산화제를 공급하는 산화제 공급로 및 상기 산화제 공급로의 외측에 형성되어 상기 핀틀 지지체의 외측을 향해 연료를 하향 분사하는 연료 공급로가 형성되는 연료 공급부; 상기 제2 유로의 하측을 폐쇄하도록 상향 돌출된 폐쇄 부재가 상기 제2 유로의 하측에 삽입된 상태에서 상기 핀틀 지지체에 대하여 상대적으로 상하 방향으로 이동 가능하게 구비되는 핀틀부; 및 상기 핀틀부가 상기 핀틀 지지체에 대하여 상하 방향으로 탄성 거동하도록 상기 중심체와 상기 핀틀부 사이에 설치되는 인장형 탄성체를 포함하되, 상기 외벽체에는, 상기 제2 유로로 공급되는 산화제를 상기 핀틀 지지체의 외측으로 분사하도록 형성되는 분사구가 상하 방향을 따라 간격을 두고 복수개 형성되고, 복수개의 상기 분사구의 개도는, 상기 인장형 탄성체의 상하 방향 탄성 거동과 연동하는 상기 핀틀부의 상기 핀틀 지지체에 대한 상대적 상하 방향 이동에 의해 제어될 수 있다.As a technical means for achieving the above technical problem, in the injection area control pintle injector using a tension-type elastic body according to an aspect of the present application, a first flow path is formed along an up-down direction, and a second flow path is separated from the first flow path. a pintle support including a central body disposed in the center surrounded by the second flow path to branch and extend downwardly and an outer wall body provided on the outside of the second flow path to surround the second flow path; A fuel having an oxidizing agent supply path extending upward from the first flow path to supply an oxidizing agent to the first flow path, and a fuel supply path formed outside the oxidizing agent supply path and downwardly injecting fuel toward the outside of the pintle support. supply; a pintle part provided to be movable in a vertical direction relative to the pintle support body in a state in which a closing member protruding upward to close the lower side of the second flow path is inserted into the lower side of the second flow path; and a tension-type elastic body installed between the central body and the pintle part so that the pintle part elastically moves in the vertical direction with respect to the pintle support body. A plurality of injection holes formed to be sprayed are formed at intervals along the vertical direction, and the opening degree of the plurality of injection holes is relative to the vertical direction movement of the pintle part with respect to the pintle support body that interlocks with the vertical elastic behavior of the tension-type elastic body. can be controlled by

본원의 일 측면에 따른 로켓은 본원의 일 측면에 따른 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터를 포함할 수 있다.The rocket according to an aspect of the present application may include a pintle injector for controlling the injection area using the tension-type elastic body according to the aspect of the present application.

본원의 일 측면에 따른 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터는, 상하 방향을 따라 유로가 형성되고, 상기 유로를 둘러싸도록 상기 유로의 외측에 구비되는 외벽체 및 상기 외벽체의 하단으로부터 내측으로 연장되어 그 내측에 상기 유로의 출구가 형성되는 내측 둘레부재를 포함하는 핀틀 지지체; 상기 유로로부터 상측으로 연장되어 상기 유로에 산화제를 공급하는 산화제 공급로 및 상기 산화제 공급로의 외측에 형성되어 상기 핀틀 지지체의 외측을 향해 연료를 하향 분사하는 연료 공급로가 형성되는 연료 공급부; 상기 유로의 출구를 통해 상기 유로의 내측으로 상향 돌출되는 내측 연장 부재 및 상기 유로를 폐쇄하도록 상기 내측 연장 부재로부터 외측으로 확장 형성되는 폐쇄 부재를 포함하고, 상기 폐쇄 부재가 상기 유로 내에 배치된 상태에서 상기 핀틀 지지체에 대하여 상대적으로 상하 방향으로 이동 가능하게 구비되는 핀틀부; 및 상기 핀틀부가 상기 핀틀 지지체에 대하여 상하 방향으로 탄성 거동하도록 상기 폐쇄 부재와 상기 내측 둘레 부재 사이에 설치되는 압축형 탄성체를 포함하되, 상기 외벽체에는, 상기 유로로 공급되는 산화제를 상기 핀틀 지지체의 외측으로 분사하도록 형성되는 분사구가 상하 방향을 따라 간격을 두고 복수개 형성되고, 복수개의 상기 분사구의 개도는, 상기 압축형 탄성체의 상하 방향 탄성 거동과 연동하는 상기 핀틀부의 상기 핀틀 지지체에 대한 상대적 상하 방향 이동에 의해 제어될 수 있다.In the injection area control pintle injector using a compression-type elastic body according to an aspect of the present application, a flow path is formed along a vertical direction, and an outer wall provided on the outside of the flow path to surround the flow path and the lower end of the outer wall body are extended inwardly. a pintle support including an inner circumferential member in which the outlet of the flow path is formed; a fuel supply part extending upward from the flow path to provide an oxidizing agent supply path for supplying an oxidizing agent to the flow path, and a fuel supply path formed outside the oxidant supply path to inject fuel downwardly toward the outside of the pintle support; an inner extension member protruding upwardly to the inside of the passage through the outlet of the passage, and a closing member extending outwardly from the inner extension member to close the passage, wherein the closing member is disposed in the passage a pintle portion provided to be movable in a vertical direction relative to the pintle support; and a compression-type elastic body installed between the closing member and the inner circumferential member so that the pintle part elastically moves in the vertical direction with respect to the pintle support body, wherein the outer wall body contains an oxidizing agent supplied to the flow path outside the pintle support body A plurality of injection holes are formed at intervals in the vertical direction, and the opening degree of the plurality of injection holes is relative to the vertical direction movement of the pintle part with respect to the pintle support body that interlocks with the vertical elastic behavior of the compression-type elastic body. can be controlled by

본원의 일 측면에 따른 로켓은 본원의 일 측면에 따른 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터를 포함할 수 있다.The rocket according to an aspect of the present application may include a pintle injector for adjusting the injection area using the compression-type elastic body according to the aspect of the present application.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described problem solving means are merely exemplary, and should not be construed as limiting the present application. In addition to the exemplary embodiments described above, additional embodiments may exist in the drawings and detailed description.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 추진제 공급 압력과 인장형 탄성체의 복원력 사이의 관계에 따라, 공급 압력이 인장형 탄성체의 복원력보다 크면 추진제의 분사 면적과 유량이 증가하고, 반대로 공급 압력이 인장형 탄성체의 복원력보다 작으면 추진제의 분사 면적과 유량이 감소할 수 있으므로, 특별한 기계적 장치 없이 인장형 탄성체를 이용한 간명한 구조로 분사 면적 조절이 이루어지는 핀틀 인젝터가 구현될 수 있다.According to the above-described problem solving means of the present application, according to the relationship between the propellant supply pressure and the restoring force of the tension-type elastic body, when the supply pressure is greater than the restoring force of the tension-type elastic body, the injection area and flow rate of the propellant increase, and conversely, the supply pressure increases the tension Since the injection area and flow rate of the propellant may be reduced when the restoring force is smaller than the restoring force of the molded elastic body, a pintle injector in which the injection area is controlled can be implemented with a simple structure using a tension-type elastic body without a special mechanical device.

추진제 공급 압력과 압축형 탄성체의 복원력 사이의 관계에 따라, 공급 압력이 압축형 탄성체의 복원력보다 크면 추진제의 분사 면적과 유량이 증가하고, 반대로 공급 압력이 압축형 탄성체의 복원력보다 작으면 추진제의 분사 면적과 유량이 감소할 수 있으므로, 특별한 기계적 장치 없이 압축형 탄성체를 이용한 간명한 구조로 분사 면적 조절이 이루어지는 핀틀 인젝터가 구현될 수 있다.According to the relationship between the propellant supply pressure and the restoring force of the compression type elastic body, when the supply pressure is greater than the restoring force of the compression type elastic body, the injection area and flow rate of the propellant increase. Since the area and the flow rate can be reduced, the pintle injector in which the injection area is controlled can be implemented with a simple structure using a compression-type elastic body without a special mechanical device.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 개략적인 정면도이다.
도 3은 도 2의 A-A 단면을 설명하기 위한 개략적인 개념 단면도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 핀틀 지지체의 내부가 도시된 개략적인 사시도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 핀틀부의 탄성 거동을 설명하기 위한 개략적인 개념 단면도이다.
도 6 및 도 7은 본원의 일 실시예에 따른 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 분사구의 연장 각도를 설명하기 위한 개략적인 개념 단면도이다.
도 8은 본원의 일 실시예에 따른 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 냉각 통로를 설명하기 위한 개략적인 개념 단면도이다.
도 9는 본원의 일 실시예에 따른 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 개략적인 사시도이다.
도 10은 본원의 일 실시예에 따른 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 개략적인 정면도이다.
도 11은 도 10의 B-B 단면을 설명하기 위한 개략적인 개념 단면도이다.
도 12는 본원의 일 실시예에 따른 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 핀틀부의 탄성 거동을 설명하기 위한 개략적인 개념 단면도이다.
도 13은 본원의 일 실시예에 따른 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 냉각 통로를 설명하기 위한 개략적인 개념 단면도이다.
1 is a schematic perspective view of an injection area control pintle injector using a tension-type elastic body according to an embodiment of the present application.
2 is a schematic front view of the injection area control pintle injector using a tension-type elastic body according to an embodiment of the present application.
FIG. 3 is a schematic conceptual cross-sectional view for explaining a cross-section AA of FIG. 2 .
Figure 4 is a schematic perspective view showing the inside of the pintle support of the injection area control pintle injector using a tension-type elastic body according to an embodiment of the present application.
5 is a schematic conceptual cross-sectional view for explaining the elastic behavior of the pintle part of the injection area control pintle injector using the tension-type elastic body according to an embodiment of the present application.
6 and 7 are schematic conceptual cross-sectional views for explaining the extension angle of the injection hole of the injection area control pintle injector using the tension-type elastic body according to an embodiment of the present application.
8 is a schematic conceptual cross-sectional view for explaining a cooling passage of the injection area control pintle injector using a tension-type elastic body according to an embodiment of the present application.
9 is a schematic perspective view of an injection area control pintle injector using a compression-type elastic body according to an embodiment of the present application.
10 is a schematic front view of the injection area control pintle injector using a compression type elastic body according to an embodiment of the present application.
11 is a schematic conceptual cross-sectional view for explaining a cross-section BB of FIG. 10 .
12 is a schematic conceptual cross-sectional view for explaining the elastic behavior of the pintle part of the injection area control pintle injector using the compression type elastic body according to an embodiment of the present application.
13 is a schematic conceptual cross-sectional view for explaining a cooling passage of the injection area control pintle injector using a compression-type elastic body according to an embodiment of the present application.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present application pertains can easily implement them. However, the present application may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present application in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되거나 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a part is "connected" to another part, it is not only "directly connected" but also "indirectly connected" or "electrically connected" with another element interposed therebetween. "Including cases where

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when it is said that a member is positioned "on", "on", "on", "under", "under", or "under" another member, this means that a member is positioned on the other member. It includes not only the case where they are in contact, but also the case where another member exists between two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

또한, 본원의 실시예에 관한 설명 중 방향이나 위치와 관련된 용어(상측, 상부, 상면, 하측, 하부, 하면 등)는 도면에 나타나 있는 각 구성의 배치 상태를 기준으로 설정한 것이다. 예를 들면, 도 1 내지 도 3을 보았을 때, 전반적으로 12시 방향이 상측, 전반적으로 12시 방향을 향하는 부분이 상부, 전반적으로 12시 방향을 향하는 면이 상면, 전반적으로 6시 방향이 하측, 전반적으로 6시 방향을 향하는 부분이 하부, 전반적으로 6시 방향을 향하는 면이 하면 등이 될 수 있다.In addition, the terms (upper, upper, upper, lower, lower, lower, etc.) related to the direction or position in the description of the embodiment of the present application are set based on the arrangement state of each component shown in the drawings. For example, when looking at FIGS. 1 to 3 , the overall 12 o'clock direction is the upper side, the overall 12 o'clock direction is the upper side, the overall 12 o'clock direction is the upper surface, and the overall 6 o'clock direction is the lower side. , the portion generally facing the 6 o'clock direction may be the lower portion, and the surface generally facing the 6 o'clock direction may be the lower surface.

본원은 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터 및 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터에 관한 것이다.The present invention relates to a pintle injector for adjusting the injection area using a tension type elastic body and a pintle injector for adjusting the injection area using a compression type elastic body.

본원은 특별한 기계적 장치 없이 탄성체(이를 테면, 스프링)로 추진제 분사면적을 조절하는 인젝터를 제안할 수 있다. 본원이 제안하는 인젝터는 핀틀과 핀틀에 인접한 구조물 사이에 인장형 스프링 또는 압축형 스프링을 위치시키는 두 가지 방식이 있을 수 있다.The present application may propose an injector that adjusts the propellant injection area with an elastic body (eg, a spring) without a special mechanical device. In the injector proposed by the present application, there may be two ways of locating a tension-type spring or a compression-type spring between a pintle and a structure adjacent to the pintle.

먼저, 본원의 일 실시예에 따른 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터(이하 '본 인장형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터'라 함)에 대해 설명한다.First, the injection area control pintle injector using the tension-type elastic body according to an embodiment of the present application (hereinafter referred to as 'pintle injector using the tension-type elastic body') will be described.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 개략적인 사시도이고, 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 개략적인 정면도이며, 도 3은 도 2의 A-A 단면을 설명하기 위한 개략적인 개념 단면도이고, 도 4는 본원의 일 실시예에 따른 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 핀틀 지지체의 내부가 도시된 개략적인 사시도이며, 도 5는 본원의 일 실시예에 따른 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 핀틀부의 탄성 거동을 설명하기 위한 개략적인 개념 단면도이다.1 is a schematic perspective view of an injection area control pintle injector using a tension type elastic body according to an embodiment of the present application, and FIG. 2 is a schematic front view of the injection area control pintle injector using a tension type elastic body according to an embodiment of the present application 3 is a schematic conceptual cross-sectional view for explaining the cross section AA of FIG. 2, and FIG. 4 is a schematic view showing the inside of the pintle support of the injection area control pintle injector using the tension-type elastic body according to an embodiment of the present application It is a perspective view, and FIG. 5 is a schematic conceptual cross-sectional view for explaining the elastic behavior of the pintle part of the injection area control pintle injector using the tension-type elastic body according to an embodiment of the present application.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 인장형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터는 핀틀 지지체(1)를 포함한다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 핀틀 지지체(1)에는 상하 방향을 따라 제1 유로(11)가 형성된다. 도 4를 참조하면, 제1 유로(11)의 하부는 하측을 향할수록 외측을 향하도록 비스듬하게 상하 방향으로 연장될 수 있다.1 to 3 , the pintle injector using the present tensile type elastic body includes a pintle support body 1 . Referring to FIGS. 3 and 4 , the first flow path 11 is formed in the pintle support body 1 in the vertical direction. Referring to FIG. 4 , the lower portion of the first flow path 11 may extend in the vertical direction obliquely toward the outside as it goes downward.

또한, 도 3 및 도 4를 참조하면, 핀틀 지지체(1)는 제2 유로(12)가 제1 유로(11)로부터 분기되어 하측 방향으로 연장 형성되도록 제2 유로(12)에 의해 둘러싸인 중심에 배치되는 중심체(13) 및 제2 유로(12)를 둘러싸도록 제2 유로(12)의 외측에 구비되는 외벽체(14)를 포함한다. 여기에서 제2 유로(12)가 제1 유로(11)로부터 분기된다는 것은, 중심체(14)를 중심으로 중심체(14) 둘레 측으로 갈라지며 연장되는 것을 의미할 수 있다. 이에 따라, 중심체(13)와 외벽체(14)는 내외측 방향으로 연결될 수 있다.In addition, referring to FIGS. 3 and 4 , the pintle support 1 is located at the center surrounded by the second flow path 12 so that the second flow path 12 is branched from the first flow path 11 and extended in the downward direction. and an outer wall body 14 provided on the outside of the second flow path 12 so as to surround the central body 13 and the second flow path 12 to be disposed. Here, the branching of the second flow path 12 from the first flow path 11 may mean that the second flow path 12 is branched and extended toward the circumference of the central body 14 based on the central body 14 . Accordingly, the central body 13 and the outer wall body 14 may be connected in the inner and outer directions.

예시적으로, 도 4를 참조하면, 제2 유로(12)는 복수의 유로로 분기되는 형태로 연장되는 유로 구간 및 이러한 복수의 유로가 다시 합쳐져 연장되는 유로 구간을 포함할 수 있다. 복수의 유로가 다시 합쳐져 연장된다는 것은 복수의 유로가 중심체 외측 둘레 방향을 따라 서로 연속적으로 연결된 상태로 하향 연장되는 것을 의미할 수 있다.For example, referring to FIG. 4 , the second flow path 12 may include a flow path section extending in a branching form into a plurality of flow paths and a flow path section extending by rejoining the plurality of flow paths. When the plurality of flow paths are merged and extended again, it may mean that the plurality of flow paths extend downward in a state in which they are continuously connected to each other along the outer circumferential direction of the central body.

또한, 도 3 및 도 4를 참조하면, 외벽체(14)에는 제2 유로(12)로 공급되는 산화제를 핀틀 지지체(1)의 외측으로 분사하도록 형성되는 분사구(141a, 141b)가 상하 방향을 따라 간격을 두고 복수개 형성된다. 도 4를 참조하면, 복수 개의 분사구(141a, 141b) 중 일부는 핀틀 지지체(1)의 둘레 방향을 따라 형성되어 하나의 그룹(열)을 이룰 수 있고, 복수 개의 분사구(141a, 141b) 중 다른 일부는 핀틀 지지체(1)의 둘레 방향을 따라 형성되어 하나의 그룹(열)을 이룰 수 있으며, 그룹들은 상하 방향으로 간격을 두고 형성될 수 있다. Blockage factor측면과 연소 환경측면에서 분사구(141a, 141b)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 2열이 적절할 수 있다.In addition, referring to FIGS. 3 and 4 , the outer wall 14 has injection holes 141a and 141b formed to spray the oxidizing agent supplied to the second flow path 12 to the outside of the pintle support 1 along the vertical direction. A plurality are formed at intervals. 4, some of the plurality of injection holes (141a, 141b) are formed along the circumferential direction of the pintle support 1 to form one group (column), the other of the plurality of injection holes (141a, 141b) Some may be formed along the circumferential direction of the pintle support 1 to form one group (column), and the groups may be formed at intervals in the vertical direction. In terms of the blockage factor and the combustion environment, two rows of injection ports 141a and 141b may be appropriate as shown in FIGS. 3 and 4 .

분사구(141a, 141b)가 개구되었을 때 제2 유로(12)의 산화제는 분사구(141a, 141b)를 통해 핀틀 지지체(1)의 외측으로 분사될 수 있고, 분사구(141a, 141b)가 폐쇄되었을 때 산화제의 분사는 중단될 수 있다. 분사구(141a, 141b)의 개도 on-off는 핀틀부(3)의 핀틀 지지체(1)에 대한 상대적 상하 방향 이동에 의해 제어될 수 있는데, 이에 대해서는 후술한다. When the injection holes 141a and 141b are opened, the oxidizing agent of the second flow path 12 may be injected to the outside of the pintle support 1 through the injection holes 141a and 141b, and when the injection holes 141a and 141b are closed The spraying of the oxidant can be stopped. The opening degree on-off of the injection holes 141a and 141b may be controlled by a relative vertical movement of the pintle unit 3 with respect to the pintle support 1 , which will be described later.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 인장형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터는 연료 공급부(2)를 포함한다. 도 3을 참조하면, 연료 공급부(2)는 제1 유로(11)로부터 상측으로 연장되어 제1 유로(11)에 산화제를 공급하는 산화제 공급로(21) 및 산화제 공급로(21)의 외측에 형성되어 핀틀 지지체(1)의 외측을 향해 연료를 하향 분사하는 연료 공급로(22)가 형성된다. 이를 테면, 연료 공급로(22)는, 연료가 연료 공급부(2)의 외측으로부터 공급되어 하측을 향해 분사되도록 형성될 수 있다.1 to 3 , the pintle injector using the tensile type elastic body includes a fuel supply unit 2 . Referring to FIG. 3 , the fuel supply part 2 extends upward from the first flow path 11 to supply an oxidizing agent to the first flow path 11 , and is located outside the oxidizing agent supply path 21 and the oxidizing agent supply path 21 . A fuel supply path 22 for downwardly injecting fuel toward the outside of the pintle support 1 is formed. For example, the fuel supply path 22 may be formed such that fuel is supplied from the outside of the fuel supply unit 2 and injected downwardly.

또한, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 인장형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터는 핀틀부(3)를 포함한다. 도 3을 참조하면, 핀틀부(3)는 제2 유로(12)의 하측을 폐쇄하도록 상향 돌출된 폐쇄 부재(31)가 제2 유로(12)의 하측에 삽입된 상태에서 핀틀 지지체(1)에 대하여 상대적으로 상하 방향으로 이동 가능하게 구비된다. 제2 유로(12)의 하부가 핀틀 지지체(1)의 둘레 방향을 따라 연장 형성되는 경우, 폐쇄 부재(31)는 핀틀 지지체(1)의 둘레 방향을 따라 연장 형성될 수 있다.In addition, referring to FIGS. 1 to 3 , the pintle injector using the tension type elastic body includes a pintle part 3 . Referring to FIG. 3 , the pintle part 3 has a pintle support body 1 in a state in which the closure member 31 protruding upward to close the lower side of the second flow path 12 is inserted into the lower side of the second flow path 12 . It is provided to be movable in the vertical direction relative to the . When the lower portion of the second flow path 12 extends along the circumferential direction of the pintle support 1 , the closing member 31 may extend along the circumferential direction of the pintle support 1 .

또한, 핀틀부(3)는 폐쇄 부재(31)의 하단과 연결되는 베이스 부재(도면부호 미부여) 및 핀틀 지지체(1)의 외주면의 일부(이를 테면, 핀틀 지지체(1)의 하부의 외주면의 일부)를 감싸도록 베이스 부재의 외측 둘레로부터 상향 연장되는 외측 연장 부재(36)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 외벽체(14)는 외측 연장 부재(36)와 폐쇄 부재(31) 사이에 삽입된 상태를 가질 수 있다. 또한, 핀틀부(3)의 핀틀 지지체(1)로부터의 탈거가 방지되도록, 핀틀부(3) 및 핀틀 지지체(1) 각각에는 이탈 방지 턱(311, 143)이 형성될 수 있다. 이를 테면, 폐쇄 부재(31)의 상부에는 외측을 향해 돌출되는 이탈 방지 턱(311)이 형성될 수 있고, 외벽체(14)의 하부에는 내측을 향해 돌출되어 폐쇄 부재(31)의 이탈 방지 턱(311)과 대향하는 이탈 방지 턱(143)이 형성될 수 있다. 폐쇄 부재(31)의 이탈 방지 턱(311)과 외벽체(14)의 이탈 방지 턱(143)에 의해 핀틀부(3)의 핀틀 지지체(1)로부터의 탈거가 방지될 수 있다.In addition, the pintle part 3 is a base member (reference numeral not given) connected to the lower end of the closing member 31 and a part of the outer peripheral surface of the pintle support body 1 (for example, the outer peripheral surface of the lower part of the pintle support body 1) an outer extension member 36 extending upwardly from the outer periphery of the base member to surround the portion). Accordingly, the outer wall 14 may have a state inserted between the outer extension member 36 and the closing member 31 . In addition, separation preventing protrusions 311 and 143 may be formed on each of the pintle part 3 and the pintle support body 1 to prevent the pintle part 3 from being detached from the pintle support body 1 . For example, an anti-separation protrusion 311 protruding outward may be formed on the upper portion of the closing member 31, and an anti-separation protrusion 311 protruding inward at the lower portion of the outer wall 14 to prevent the closure member 31 from being separated ( 311) and the anti-separation protrusion 143 may be formed. The removal of the pintle part 3 from the pintle support body 1 can be prevented by the separation preventing protrusion 311 of the closing member 31 and the separation preventing protrusion 143 of the outer wall 14 .

또한, 외측 연장 부재(36)의 내면과 외벽체(14)의 외면 사이 및 폐쇄 부재(31)의 외면과 외벽체(14)의 내면 사이에는 산화제 차단 실링부(5)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 복수 개의 분사구(141a, 141b) 중 적어도 하나를 통해(이를 테면, 상측의 분사구(141a)) 산화제가 분사될 때, 핀틀부(3)와 핀틀 지지체(1) 사이, 이를 테면, 핀틀부(3)와 핀틀 이탈 방지 턱(143) 사이 공간으로 추진제가 유실되지 않게 할 수 있다. 또한, 산화제 차단 실링부(5)에 의하면 개도가 모두 닫힌 상태에서 산화제가 완전히 차단(face-shutoff)되어 추진제 누설이 방지되고 추력제어의 정확성이 높아질 수 있다.In addition, an oxidizing agent blocking sealing portion 5 may be formed between the inner surface of the outer extension member 36 and the outer surface of the outer wall body 14 and between the outer surface of the closing member 31 and the inner surface of the outer wall body 14 . Accordingly, when the oxidizing agent is injected through at least one of the plurality of injection holes 141a and 141b (eg, the upper injection hole 141a), between the pintle unit 3 and the pintle support 1, such as a pin It is possible to prevent the propellant from being lost to the space between the frame portion 3 and the pintle separation preventing jaw 143 . In addition, according to the oxidizing agent blocking sealing part 5, the oxidizing agent is completely face-shutoff in a state in which all the opening degrees are closed, so that leakage of propellant is prevented and the accuracy of thrust control can be increased.

또한, 다중 분사구(141a, 141b)가 형성됨에 따라 분사구(141a, 141b)에서의 추진제의 완벽 차단이 이루어지지 못할 수 있다. 따라서, 산화제 차단 실링부(5)는 극저온에 강한 테플론 캡슐 오링으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 추진제 누설이 방지되며 추력 제어의 정확성이 증가될 수 있다.In addition, as the multiple injection holes (141a, 141b) are formed, it may not be possible to completely block the propellant in the injection holes (141a, 141b). Therefore, the oxidizing agent blocking sealing part 5 may be made of a Teflon capsule O-ring that is resistant to cryogenic temperatures. Accordingly, propellant leakage is prevented and the accuracy of thrust control can be increased.

또한, 도 3을 참조하면, 핀틀 지지체(1)에는 실링부(18)가 형성될 수 있다. 이를 테면, 핀틀 지지체(1)의 중심체(14)의 외면에는 핀틀 지지체(1)와 폐쇄 부재(31) 사이의 실링이 이루어지도록 실링부(18)가 형성될 수 있다, 실링부(18)로는 극저온 산화제의 유입이 차단되고 핀틀부(3)의 상하 운동이 이루어지도록 극저온 운동용 씰이 사용될 수 있다.Also, referring to FIG. 3 , a sealing part 18 may be formed on the pintle support body 1 . For example, a sealing part 18 may be formed on the outer surface of the central body 14 of the pintle support 1 so that sealing between the pintle support 1 and the closing member 31 is made. A cryogenic motion seal may be used so that the inflow of the cryogenic oxidizer is blocked and the pintle part 3 moves up and down.

또한, 연료 공급부(2)와 핀틀 지지체(1) 사이에 실링(7)이 이루어질 수 있다.In addition, a seal 7 may be formed between the fuel supply 2 and the pintle support 1 .

또한, 외측 연장 부재(36)에 의해 분사구(141a, 141b)의 외단의 폐쇄가 이루어질 수 있다. In addition, the outer ends of the injection holes 141a and 141b may be closed by the outer extension member 36 .

또한, 도 3을 참조하면, 본 인장형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터는 핀틀부(3)가 핀틀 지지체(1)에 대하여 상하 방향으로 탄성 거동하도록 중심체(13)와 핀틀부(3) 사이에 설치되는 인장형 탄성체(4)를 포함한다. 이에 따라, 핀틀부(3)는 인장형 탄성체(4)의 상하 방향 탄성 거동과 연동하여 핀틀 지지체(1)에 대해 상대적으로 상하 방향 이동될 수 있다.In addition, referring to FIG. 3 , in the pintle injector using this tension type elastic body, the pintle part 3 is installed between the central body 13 and the pintle part 3 so that the pintle part 3 elastically moves in the vertical direction with respect to the pintle support body 1 . It includes a tension-type elastic body (4). Accordingly, the pintle unit 3 may be moved in the vertical direction relative to the pintle support body 1 in association with the vertical elastic behavior of the tension-type elastic body 4 .

또한, 도 3 및 도 5를 함께 참조하면, 복수개의 분사구(141a, 141b)의 개도는 인장형 탄성체(4)의 상하 방향 탄성 거동과 연동하는 핀틀부(3)의 핀틀 지지체(1)에 대한 상대적 상하 방향 이동에 의해 제어될 수 있다.In addition, referring to FIGS. 3 and 5 together, the opening degree of the plurality of injection holes 141a and 141b is for the pintle support 1 of the pintle part 3 interlocking with the vertical elastic behavior of the tension-type elastic body 4 . It can be controlled by relative vertical movement.

구체적으로, 도 3 및 도 5를 함께 참조하면, 핀틀부(3)는 산화제 공급로(21)를 통해 공급되어 제1 유로(11) 및 제2 유로(12)를 통과해 폐쇄 부재(31)에 작용하는 산화제 공급 압력과 인장형 탄성체(4)의 복원력이 평형을 이루는 방향으로 상하 이동될 수 있다.Specifically, referring to FIGS. 3 and 5 together, the pintle part 3 is supplied through the oxidizing agent supply path 21 and passes through the first flow path 11 and the second flow path 12 to the closing member 31 . The oxidizing agent supply pressure acting on the and the restoring force of the tension-type elastic body 4 may be moved up and down in a direction in which they are balanced.

이를테면, 도 4를 참조하면, 산화제 공급로(21)를 통해 공급되어 제1 유로(11)를 거쳐 제2 유로(12)로 유입된 산화제가 공급압력으로 핀틀부(3)에 힘(F1)을 가하게 되고, 그에 따라, 인장형 탄성체(4)는 늘어나게 될 수 있다. 인장형 탄성체(4)의 복원력(F2)보다 공급되는 힘(F1)이 크면 F1=F2가 될 때까지 인장형 탄성체(4)가 늘어나게 될 수 있다. 이에 따라, 동시에 핀틀부(3)가 하측으로 이동될 수 있고, 핀틀부(3)의 하측으로의 이동에 따라, 분사구(141a, 141b)의 내측 단부를 폐쇄하고 있던 폐쇄 부재(31)가 하향 이동되며, 분사구(141a, 141b)를 개방되는 분사구(141a, 141b)의 개수가 증가(이를 테면, 상측에 형성된 분사구(141a)일수록 먼저 개방될 수 있고, 핀틀부(3)의 하측으로의 이동에 따라, 하측에 형성된 분사구(141b)가 개방됨으로써 개방되는 분사구(141a, 141b)의 숫자가 증가할 수 있음)될 수 있고, 분사면적이 증가하게 될 수 있다.For example, referring to FIG. 4 , the oxidizing agent supplied through the oxidizing agent supply path 21 and introduced into the second flow path 12 through the first flow path 11 is a force F1 on the pintle part 3 by the supply pressure. is applied, and accordingly, the tension-type elastic body 4 may be stretched. When the applied force F1 is greater than the restoring force F2 of the tension-type elastic body 4, the tension-type elastic body 4 may be stretched until F1=F2. Accordingly, the pintle part 3 can be moved downward at the same time, and as the pintle part 3 moves downward, the closing member 31 that has closed the inner ends of the injection ports 141a and 141b moves downward. Moving, the number of injection holes (141a, 141b) to open the injection hole (141a, 141b) increases (for example, the injection hole (141a) formed on the upper side can be opened first, and the pintle part 3 moves to the lower side) Accordingly, the number of open injection holes 141a and 141b may increase by opening the injection holes 141b formed on the lower side), and the injection area may increase.

또한, 인장형 탄성체(4)가 늘어난 후, 공급 압력(F1)이 감소하게 되면 F1=F2가 성립될 때까지 인장형 탄성체(4)는 탄성 복원되며 수축하게 될 수 있다. 이에 따라, 핀틀부(3)는 상측으로 이동될 수 있고, 핀틀부(3)의 상측으로의 이동에 따라, 폐쇄 부재(31)가 상향 이동되며, 폐쇄되는 분사구(141a, 141b)의 개수가 증가(개방된 분사구(141a, 141b)의 개수 감소)될 수 있고, 분사 면적이 감소하게 될 수 있다. 또한, 분사구(141a, 141b)의 전체 폐쇄가 이루어질 수 있다.In addition, when the supply pressure F1 is reduced after the tension-type elastic body 4 is stretched, the tension-type elastic body 4 may be elastically restored and contracted until F1=F2 is established. Accordingly, the pintle part 3 can be moved upward, and as the pintle part 3 moves upward, the closing member 31 is moved upward, and the number of the injection holes 141a and 141b to be closed increases. It may be increased (the number of open injection holes 141a and 141b is decreased), and the injection area may be decreased. In addition, the entire closure of the injection holes (141a, 141b) can be made.

이와 같이, 본 인장형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터는 추진제 공급 압력에 따라 탄성체(4)가 복원력에 의해 인장 또는 압축되어 본 인장형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터에 의한 추진제 공급 면적과 공급 유량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 산화제 공급 압력이 작아질 때에는 분사 면적이 감소하고 공급 압력이 커질 때에는 분사 면적이 증가하며, 분사 속도를 일정하게 유지할 수 있다. In this way, in the pintle injector using the tension-type elastic body, the elastic body 4 is tensioned or compressed by the restoring force according to the propellant supply pressure, so that the propellant supply area and the supply flow rate by the pintle injector using the tension-type elastic body can be adjusted. For example, when the oxidizing agent supply pressure is decreased, the injection area is decreased, and when the supply pressure is increased, the injection area is increased, and the injection speed can be kept constant.

따라서, 핀틀 지지체(1), 핀틀부(3) 및 인장형 탄성체(4)는 산화제 공급 압력이 작용되는 압력 작용 상태에서 산화제 공급 압력이 커질수록 복수 개의 분사구(141a, 141b)의 개수가 증가되도록 구비될 수 있다. 이를 테면, 핀틀 지지체(1), 핀틀부(3) 및 인장형 탄성체(4)의 스펙(사이즈, 형상 등)은 산화제 공급 압력이 작용되는 압력 작용 상태에서 산화제 공급 압력이 커질수록 복수 개의 분사구(141a, 141b)의 개수가 증가되도록 설정될 수 있다.Accordingly, the pintle support 1, the pintle part 3, and the tension-type elastic body 4 have a plurality of injection holes 141a and 141b as the oxidizer supply pressure increases in a pressure action state to which the oxidizer supply pressure is applied. can be provided. For example, the specifications (size, shape, etc.) of the pintle support body 1, the pintle part 3, and the tension-type elastic body 4 show that as the oxidant supply pressure increases, the plurality of injection holes ( The number of 141a and 141b) may be set to increase.

도 6 및 도 7은 본원의 일 실시예에 따른 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 분사구의 연장 각도를 설명하기 위한 개략적인 개념 단면도이다.6 and 7 are schematic conceptual cross-sectional views for explaining the extension angle of the injection hole of the injection area control pintle injector using the tension-type elastic body according to an embodiment of the present application.

도 6을 참조하면, 복수 개의 분사구(141) 중 제1 분사구(141a)의 연장 각도 및 제2 분사구(141b)의 연장 각도는, 제1 분사구(141a)를 통해 분사되는 산화제와 제2 분사구(141b)를 통해 분사되는 산화제가 충돌하도록, 제1 분사구(141a)의 연장선과 제2 분사구(141b)의 연장선이 핀틀부(3)의 외측에서 교차점을 가지게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 분사구(141a) 및 제2 분사구(141b) 중 하나(이를 테면, 제2 분사구(141b))는 수평하게 형성되고, 제1 분사구(141a) 및 제2 분사구(141b) 중 다른 하나(제1 분사구(141a))는 그의 연장선이 하나의 연장선과 교차하도록 비스듬한 각도를 가지고 연장 형성될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the extension angle of the first injection hole 141a and the extension angle of the second injection hole 141b among the plurality of injection holes 141 are, 141b), the extension line of the first injection hole 141a and the extension line of the second injection hole 141b may be set to have an intersection on the outside of the pintle part 3 so that the oxidizing agent injected through it collides. For example, one of the first injection hole 141a and the second injection hole 141b (eg, the second injection hole 141b) is formed horizontally, and among the first injection hole 141a and the second injection hole 141b. The other one (the first injection hole 141a) may be extended at an oblique angle so that an extension line thereof intersects the one extension line.

또한, 도 6을 참조하면, 연료 공급로(22)는 연료의 공급 방향이 교차점(제1 분사구(141a)의 연장선과 제2 분사구(141b)의 연장선의 교차점)을 향하도록 형성될 수 있다. 이를 테면, 연료 공급로(22)의 하단은 상기 교차점의 상측에 형성될 수 있다.Also, referring to FIG. 6 , the fuel supply path 22 may be formed such that the fuel supply direction faces an intersection (the intersection of the extension line of the first injection hole 141a and the extension line of the second injection hole 141b). For example, the lower end of the fuel supply path 22 may be formed above the intersection point.

예를 들어, 도 7을 참조하면, 상측 열(첫번째 열)의 분사구(제1 분사구)(141a)와 하측 열(두번째 열)의 분사구(제2 분사구)(141b)가 서로 평행하다면 상측으로부터 분사되는(수직으로 분사되는) 연료와의 충돌 지점이 서로 다르기 때문에 미립화 성능이 감소되고, 분무 형상이 두 개의 층으로 나뉘어지게 될 수 있다. 또한, 분무 각도가 상대적으로 크기 때문에 연소실(6)의 손상되지 않은 영역(61)이 작을 수 있다.For example, referring to FIG. 7 , if the injection holes (first injection holes) 141a of the upper row (first row) and the injection holes (second injection holes) 141b of the lower row (second row) are parallel to each other, the injection from the upper side The atomization performance is reduced because the point of impact with the fuel being injected (vertically injected) is different, and the spray shape can be divided into two layers. Also, the undamaged area 61 of the combustion chamber 6 can be small because the spray angle is relatively large.

반면에, 도 6을 참조하면, 제1 분사구(141a)의 연장선과 제2 분사구(141b)의 연장선이 핀틀부(3)의 외측에서 교차점을 가지게 설정되는 경우, 제1 분사구(141a)를 통해 분사되는 산화제, 제2 분사구(141b)를 통해 분사되는 산화제 및 상측으로부터 분사되는 연료와의 충돌 지점이 일치되어 미립화 성능 향상과 액적의 고른 분포가 가능하다. 또한, 분무 각도가 상대적으로 감소하여 연소실(6)의 손상되지 않은 부분(61)이 넓게 확보될 수 있다.On the other hand, referring to FIG. 6 , when the extension line of the first injection hole 141a and the extension line of the second injection hole 141b are set to have an intersection point on the outside of the pintle part 3, through the first injection hole 141a Collision points between the injected oxidizing agent, the oxidizing agent injected through the second injection port 141b, and the fuel injected from the upper side coincide, so that atomization performance can be improved and droplets can be evenly distributed. In addition, the spray angle is relatively reduced so that the undamaged portion 61 of the combustion chamber 6 can be secured widely.

이와 같이, 본 인장형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터는, 첫번째 열의 분사구(141a 및 141b 중 하나)에 경사를 주어 손상될 수 있는 연소실(6) 면적을 줄일 수 있다. 또한, 수직 방향으로 분사된 추진제와 첫번째 열의 분사구(141a 및 141b 중 하나)와 두번째 열의 분사구(141a와 141b 중 다른 하나)에서 분사된 추진제의 충돌지점이 동일 선상에서 형성되기 할 수 있다. 이에 따라, 층이 분리되지 않고 효과적인 미립화가 이루어질 수 있다.In this way, the pintle injector using the present tension-type elastic body can reduce the area of the combustion chamber 6 that may be damaged by giving an inclination to one of the injection ports 141a and 141b in the first row. In addition, the collision point of the propellant injected in the vertical direction and the propellant injected from the injection holes of the first row (one of 141a and 141b) and the injection hole of the second row (the other one of 141a and 141b) may be formed on the same line. Accordingly, the layers are not separated and effective atomization can be achieved.

또한, 도 3을 참조하면, 핀틀부(3)에서 폐쇄 부재(31)의 내측에는 폐쇄 부재(31)보다 상대적으로 하향 함몰된 하향 함몰부(32)가 형성될 수 있다. 하향 함몰부(32)에는 핀틀 지지체(1)의 중심체(13)의 일부가 삽입 배치될 수 있다. 또한, 중심체(13)에는 하면이 상향 함몰된 상향 함몰부(131)가 형성될 수 있다. 인장형 탄성체(4)는 하향 함몰부(32)와 상향 함몰부(131) 사이에 배치될 수 있다.In addition, referring to FIG. 3 , a downwardly depressed portion 32 , which is depressed downward relative to the closing member 31 , may be formed on the inside of the closing member 31 in the pintle portion 3 . A portion of the central body 13 of the pintle support 1 may be inserted into the downward depression 32 . In addition, the central body 13 may be formed with an upwardly depressed portion 131 having a lower surface upwardly depressed. The tension-type elastic body 4 may be disposed between the downward depression 32 and the upward depression 131 .

또한, 도 3을 참조하면, 상향 함몰부(131)에는, 상향 함몰부(131)의 내부의 상면으로부터 하측으로 돌출 형성되는 상측 돌기(132)가 형성되고, 하향 함몰부(32)에는 하향 함몰부(32)의 내부의 하면으로부터 상측으로 돌출 형성되는 하측 돌기(33)가 형성될 수 있다.In addition, referring to FIG. 3 , an upper protrusion 132 protruding downward from the upper surface of the interior of the upward depression 131 is formed in the upward depression 131 , and the downward depression 32 is formed in the downward depression portion 32 . A lower protrusion 33 protruding upwardly from the lower surface of the inner portion 32 may be formed.

또한, 탄성체(4)는 스프링일 수 있다. 이러한 경우, 스프링은 상부가 상측 돌기(142)를 감싸고 하부가 하측 돌기(33)를 감싸며 배치될 수 있다.In addition, the elastic body 4 may be a spring. In this case, the spring may be disposed so that the upper part surrounds the upper protrusion 142 and the lower part surrounds the lower protrusion 33 .

도 8은 본원의 일 실시예에 따른 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 냉각 통로를 설명하기 위한 개략적인 개념 단면도이다.8 is a schematic conceptual cross-sectional view for explaining a cooling passage of the injection area control pintle injector using a tension-type elastic body according to an embodiment of the present application.

도 3 및 도 8을 참조하면, 핀틀부(3)에는 제2 유로(12)와 핀틀부(3)의 하측이 연통되도록 핀틀부(3)를 관통하는 적어도 하나의 냉각 통로(35)가 형성될 수 있다.3 and 8 , at least one cooling passage 35 passing through the pintle unit 3 is formed in the pintle unit 3 so that the second flow path 12 and the lower side of the pintle unit 3 communicate with each other. can be

냉각 통로(35)로 유입된 산화제는 연료 공급로(22)로부터 분사된 연료 중 연소된 연료의 연소열에 의해 적어도 일부 기화되어 배출됨으로써, 연료 공급로(22)로부터 분사된 연료 중 미연소된 연료와 반응 가능한 상태에 놓이게 될 수 있다. 구체적으로, 극저온의 산화제는 연료 공급로(22), 제1 유로(11) 및 제2 유로(12)를 통해 냉각 통로(35)로 유입되어 냉각 통로(35)를 통과하며 연소 온도에 의해 기화될 수 있고, 기화된 산화제가 냉각 통로(35)를 통해 핀틀부(3)의 하측으로 배출될 수 있다. 이에 따라, 냉각 통로(35)로부터 배출된 기체 상태의 산화제가 미연의 연료와 반응하여 연소 효율이 증가될 수 있다.The oxidizing agent introduced into the cooling passage 35 is at least partially vaporized and discharged by the heat of combustion of the burned fuel among the fuel injected from the fuel supply passage 22 , and thus unburned fuel among the fuel injected from the fuel supply passage 22 . can be placed in a state capable of reacting with Specifically, the cryogenic oxidizer flows into the cooling passage 35 through the fuel supply passage 22 , the first passage 11 and the second passage 12 , passes through the cooling passage 35 , and is vaporized by the combustion temperature. and the vaporized oxidizing agent may be discharged to the lower side of the pintle part 3 through the cooling passage 35 . Accordingly, the gaseous oxidizing agent discharged from the cooling passage 35 may react with unburned fuel to increase combustion efficiency.

또한, 핀틀팁(핀틀부(3))은 연소실 내에 노출되어 있기 때문에, 고온을 견디기 위한 냉각이 반드시 필요하다. 냉각 통로(35)를 통해 유입된 극저온의 추진제가 핀틀부(3)가 고온에 파손되지 않도록 보호할 수 있다.In addition, since the pintle tip (pintle part 3) is exposed in the combustion chamber, cooling to withstand the high temperature is absolutely necessary. The cryogenic propellant introduced through the cooling passage 35 can protect the pintle part 3 from being damaged at high temperature.

전술한 바에 따르면, 본 인장형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터는 추진제의 공급 압력에 따라 핀틀의 분사면적(개도)를 제어하여 저유량이나 고유량에서 동일한 운동량을 유지하는 기술일 수 있다. 추진제의 압력(F1)과 인장형 탄성체(4)의 복원력(F2) 사이 관계에 따라 분사 면적이 조절될 수 있다. 공급 압력이 크면 분사 면적이 증가하고 공급 력이 작으면 분사 면적이 감소하여 일정한 분사 속도가 유지될 수 있다.As described above, the pintle injector using the tension-type elastic body may be a technology that maintains the same momentum at a low flow rate or a high flow rate by controlling the injection area (opening degree) of the pintle according to the supply pressure of the propellant. The injection area may be adjusted according to the relationship between the pressure F1 of the propellant and the restoring force F2 of the tensile elastic body 4 . When the supply pressure is large, the injection area increases, and when the supply force is small, the injection area decreases, so that a constant injection speed can be maintained.

또한, 본 인장형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터는 다중 분사구(141a, 141b)를 포함함에 따라 추진제를 보다 완벽히 차단하기 위한 수단이 필요할 수 있는데, 산화제 차단 실링부(5)(이를 테면, 극저온에 강한 테플론 캡슐 오링일 수 있음)를 포함함으로써, 추진제 누설을 방지하고 추력 제어의 정확성을 높일 수 있다. 또한, 다열로 형성되는 분사구(141a, 141b) 중 첫번째 열의 분사구(이를 테면, 상측 열의 분사구(141a))이 사선 형태의 연장 형태를 갖게 함으로써, 수직 방향으로 분사되는 추진제와 두번째 열의 분사구(이를 테면, 하측 열의 분사구(141b))로부터 분사되는 추진제의 충돌 지점이 일치하게 할 수 있다. 이에 따라, 추진제 미립화 성능이 증가될 수 있고, 손상 가능한 연소실 영역이 줄어들 수 있다.In addition, since the pintle injector using the tension-type elastic body includes multiple injection holes 141a and 141b, a means for more completely blocking the propellant may be required, and the oxidizing agent blocking sealing part 5 (eg, Teflon resistant to cryogenic temperature) By including a capsule O-ring), it is possible to prevent propellant leakage and increase the accuracy of thrust control. In addition, by making the first row of injection holes (for example, the upper row of injection holes 141a) among the injection holes 141a and 141b formed in multiple rows have a diagonal extension shape, the propellant injected in the vertical direction and the second row of injection holes (eg, the upper row of injection holes) , it is possible to make the collision point of the propellant injected from the injection port 141b of the lower row coincide. Accordingly, the propellant atomization performance can be increased and the damageable combustion chamber area can be reduced.

또한, 본 인장형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터에 의하면, 핀틀부(3)에 냉각 통로(35)가 형성될 수 있어, 극저온의 추진제가 냉각 통로(35)를 채우게 함으로써(통과하게 함으로써), 핀틀부(3)가 고온의 연소 환경에 대한 내구성을 갖게 할 수 있다(고온의 연소 환경을 결딜 수 있게 할 수 있다). In addition, according to the pintle injector using this tension type elastic body, the cooling passage 35 can be formed in the pintle part 3, so that the cryogenic propellant fills the cooling passage 35 (by passing it through), the pintle part (3) can be made durable to a high-temperature combustion environment (it can be made to withstand a high-temperature combustion environment).

또한, 본원은 전술한 본 인장형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터를 포함하는 엔진을 제공할 수 있다.In addition, the present application may provide an engine including the pintle injector using the tension-type elastic body described above.

또한, 본원은 전술한 본 인장형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터를 포함하는 로켓을 제공한다.In addition, the present application provides a rocket including the pintle injector using the tension-type elastic body described above.

이하에서는, 본원의 일 실시예에 따른 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터(이하 '본 압축형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터'라 함)에 대해 설명한다. 다만, 본 압축형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터에 있어서, 전술한 본원의 일 실시예에 따른 인장형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터에서 설명한 내용과 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하며, 동일 내지 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.Hereinafter, the injection area control pintle injector using the compression type elastic body according to an embodiment of the present application (hereinafter referred to as 'pintle injector using the compression type elastic body') will be described. However, in the pintle injector using the present compression type elastic body, the description overlapping with the contents described in the pintle injector using the tension type elastic body according to the embodiment of the present application described above will be simplified or omitted, and the same or similar configuration is shown in the same drawing I'm going to use the code.

도 9는 본원의 일 실시예에 따른 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 개략적인 사시도이고, 도 10은 본원의 일 실시예에 따른 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 개략적인 정면도이며, 도 11은 도 10의 B-B 단면을 설명하기 위한 개략적인 개념 단면도이고, 도 12는 본원의 일 실시예에 따른 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 핀틀부의 탄성 거동을 설명하기 위한 개략적인 개념 단면도이다.9 is a schematic perspective view of an injection area control pintle injector using a compression type elastic body according to an embodiment of the present application, and FIG. 10 is a schematic front view of the injection area control pintle injector using a compression type elastic body according to an embodiment of the present application 11 is a schematic conceptual cross-sectional view for explaining the BB cross-section of FIG. 10, and FIG. 12 is a schematic for explaining the elastic behavior of the pintle part of the injection area control pintle injector using the compression-type elastic body according to an embodiment of the present application It is a concept section.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 압축형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터는 핀틀 지지체(1)를 포함한다. 도 11을 참조하면, 핀틀 지지체(1)는 상하 방향을 따라 유로(11)가 형성되고 유로(11)를 둘러싸도록 유로(1)의 외측에 구비되는 외벽체(12) 및 외벽체(12)의 하단으로부터 내측으로 연장되어 내측에 유로(11)의 출구가 형성되는 내측 둘레 부재(13)를 포함한다.9 to 11 , the pintle injector using the present compression type elastic body includes a pintle support body 1 . Referring to FIG. 11 , the pintle support body 1 has an outer wall 12 and a lower end of the outer wall 12 provided on the outside of the flow path 1 so that the flow path 11 is formed along the vertical direction and surrounds the flow path 11 . and an inner circumferential member 13 extending inwardly from which the outlet of the flow path 11 is formed therein.

도 11을 참조하면, 외벽체(14)에는 유로(11)로 공급되는 산화제를 핀틀 지지체(1)의 외측으로 분사하도록 형성되는 분사구(141a, 141b)가 상하 방향을 따라 간격을 두고 복수개 형성된다.Referring to FIG. 11 , a plurality of injection holes 141a and 141b formed to spray the oxidizing agent supplied to the flow path 11 to the outside of the pintle support 1 are formed in the outer wall 14 at intervals along the vertical direction.

복수 개의 분사구(141a, 141b) 중 일부는 핀틀 지지체(1)의 둘레 방향을 따라 형성되어 하나의 그룹(열)을 이룰 수 있고, 복수 개의 분사구(141a, 141b) 중 다른 일부는 핀틀 지지체(1)의 둘레 방향을 따라 형성되어 하나의 그룹(열)을 이룰 수 있으며, 그룹들은 서로 상하 방향으로 간격을 두고 형성될 수 있다. Blockage factor측면과 연소 환경측면에서 분사구(141a, 141b)는 도 11에 도시된 바와 같이 2열이 적절할 수 있다.Some of the plurality of injection holes (141a, 141b) are formed along the circumferential direction of the pintle support 1 to form one group (column), and the other part of the plurality of injection holes (141a, 141b) is the pintle support (1) ) may be formed along the circumferential direction to form one group (column), and the groups may be formed at intervals in the vertical direction from each other. In terms of the blockage factor and the combustion environment, two rows of injection ports 141a and 141b may be appropriate as shown in FIG. 11 .

분사구(141a, 141b)가 개구되었을 때 유로(11)의 산화제는 분사구(141a, 141b)를 통해 핀틀 지지체(1)의 외측으로 분사될 수 잇고, 분사구(141a, 141b)가 폐쇄되었을 때 산화제의 분사는 중단될 수 있다. 분사구(141a, 141b)의 개도 on-off는 핀틀부(3)의 핀틀 지지체(1)에 대한 상대적 상하 방향 이동에 의해 제어될 수 있는데, 이에 대해서는 후술한다. When the injection holes (141a, 141b) are opened, the oxidizing agent of the flow path 11 may be injected to the outside of the pintle support 1 through the injection holes (141a, 141b), and when the injection holes (141a, 141b) are closed, the oxidizing agent Spraying can be stopped. The opening degree on-off of the injection holes 141a and 141b may be controlled by a relative vertical movement of the pintle unit 3 with respect to the pintle support 1 , which will be described later.

도9 내지 도 11을 참조하면, 본 압축형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터는 연료 공급부(2)를 포함한다. 연료 공급부(2)는 유로(11)로부터 상측으로 연장되어 유로(11)에 산화제를 공급하는 산화제 공급로(21) 및 산화제 공급로(21)의 외측에 형성되어 핀틀 지지체(1)의 외측을 향해 연료를 하향 분사하는 연료 공급로(22)가 형성된다. 이를 테면, 연료 공급로(22)는, 연료가 연료 공급부(2)의 외측으로부터 공급되어 하측을 향해 분사되도록 형성될 수 있다.9 to 11 , the pintle injector using the present compression type elastic body includes a fuel supply unit 2 . The fuel supply part 2 extends upward from the flow path 11 and is formed outside the oxidizer supply path 21 and the oxidizer supply path 21 for supplying an oxidizing agent to the flow path 11 to provide an outer side of the pintle support 1 . A fuel supply path 22 for downwardly injecting the fuel toward is formed. For example, the fuel supply path 22 may be formed such that fuel is supplied from the outside of the fuel supply unit 2 and injected downwardly.

또한, 도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 압축형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터는 핀틀부(3)를 포함한다. 도 11을 참조하면, 핀틀부(3)는 유로(11)의 출구를 통해 유로(1)의 내측으로 상향 돌출되는 내측 연장부재(31) 및 유로(11)를 폐쇄하도록 내측 연장 부재(31)로부터 외측으로 확장 형성되는 폐쇄 부재(32)를 포함한다. 폐쇄 부재(32)는 유로(11)의 내주면 측으로 확장 형성될 수 있다. 또한, 핀틀부(3)는 폐쇄 부재(32)가 유로(11) 내에 배치된 상태에서 핀틀 지지체(1)에 대하여 상대적으로 상하 방향 이동 가능하게 구비된다.In addition, referring to FIGS. 9 to 11 , the pintle injector using the present compression type elastic body includes a pintle part 3 . Referring to FIG. 11 , the pintle part 3 includes an inner extension member 31 that protrudes upwardly to the inside of the passage 1 through the outlet of the passage 11 and an inner extension member 31 to close the passage 11 . and a closing member (32) extending outwardly from the closure member (32). The closing member 32 may be formed to expand toward the inner peripheral surface of the flow path 11 . In addition, the pintle unit 3 is provided to be movable in the vertical direction relative to the pintle support body 1 in a state in which the closing member 32 is disposed in the flow path 11 .

또한, 도 11을 참조하면, 핀틀부(3)는 내측 연장 부재의 하단과 연결되는 베이스 부재(37) 및 핀틀 지지체(1)의 외주면(이를 테면, 핀틀 지지체(1)의 하부의 외주면의 일부)의 일부를 감싸도록 베이스 부재(37)의 외측 둘레로부터 상향 연장되는 외측 연장 부재(36)를 포함할 수 있다.In addition, referring to FIG. 11 , the pintle unit 3 includes a base member 37 connected to the lower end of the inner extension member and an outer circumferential surface of the pintle support 1 (eg, a portion of the outer circumferential surface of the lower portion of the pintle support 1 ). ) may include an outer extension member 36 extending upwardly from the outer periphery of the base member 37 to surround a portion of the base member 37 .

또한, 도 11을 참조하면, 폐쇄 부재(32)의 외면과 외벽체(12)의 내면 사이 및 외벽체(12)의 외면과 외측 연장 부재(36)의 내면 사이에는 산화제 차단 실링부(5)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 복수 개의 분사구(141a, 141b) 중 적어도 하나(이를 테면, 상측의 분사구(141a))를 통해 산화제가 분사될 때, 핀틀부(3)와 핀틀 지지체(1) 사이 공간으로 추진제가 유실되지 않게 할 수 있다. 또한, 산화제 차단 실링부(5)에 의하면 개도가 모두 닫힌 상태에서 산화제가 완전히 차단(face-shutoff)되어 추진제 누설이 방지되고 추력제어의 정확성이 높아질 수 있다.11, between the outer surface of the closing member 32 and the inner surface of the outer wall body 12, and between the outer surface of the outer wall body 12 and the inner surface of the outer extension member 36, an oxidizing agent blocking sealing portion 5 is formed can be Accordingly, when the oxidizing agent is injected through at least one of the plurality of injection holes 141a and 141b (eg, the upper injection hole 141a), the propellant is lost into the space between the pintle part 3 and the pintle support body 1 . can make it not happen. In addition, according to the oxidizing agent blocking sealing part 5, the oxidizing agent is completely face-shutoff in a state in which all the opening degrees are closed, so that leakage of propellant is prevented and the accuracy of thrust control can be increased.

또한, 다중 분사구(141a, 141b)가 형성됨에 따라 분사구(141a, 141b)에서의 추진제의 완벽 차단이 이루어지지 못할 수 있다. 따라서, 산화제 차단 실링부(5)는 극저온에 강한 테플론 캡슐 오링으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 추진제 누설이 방지되며 추력 제어의 정확성이 증가될 수 있다.In addition, as the multiple injection holes (141a, 141b) are formed, it may not be possible to completely block the propellant in the injection holes (141a, 141b). Therefore, the oxidizing agent blocking sealing part 5 may be made of a Teflon capsule O-ring that is resistant to cryogenic temperatures. Accordingly, propellant leakage is prevented and the accuracy of thrust control can be increased.

또한, 연료 공급부(2)와 핀틀 지지체(1) 사이에 실링(7)이 이루어질 수 있다.In addition, a seal 7 may be formed between the fuel supply 2 and the pintle support 1 .

또한, 도 11을 참조하면, 본 압축형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터는 압축형 탄성체(4)를 포함한다. 압축형 탄성체(4)는 핀틀부(3)가 핀틀 지지체(1)에 대하여 상하 방향으로 탄성 거동하도록 폐쇄 부재(32)와 내측 둘레 부재(13) 사이에 설치된다. 이에 따라, 핀틀부(3)는 압축형 탄성체(4)의 상하 방향 탄성 거동과 연동하여 핀틀 지지체(1)에 대해 상대적으로 상하 방향 이동될 수 있다.In addition, referring to FIG. 11 , the pintle injector using the present compression-type elastic body includes a compression-type elastic body 4 . The compression-type elastic body 4 is provided between the closing member 32 and the inner peripheral member 13 so that the pintle part 3 elastically moves in the vertical direction with respect to the pintle support body 1 . Accordingly, the pintle unit 3 may be moved in the vertical direction relative to the pintle support body 1 in association with the vertical elastic behavior of the compression type elastic body 4 .

도 11을 참조하면, 예를 들어, 내측 둘레 부재(13)의 폐쇄 부재(31)를 감싸는 부분에는 하향 함몰되는 홈(135)이 형성될 수 있다. 홈(135)에는 압축형 탄성체(4)의 하부의 적어도 일부가 배치(삽입)될 수 있다. 또한, 폐쇄 부재(332)의 하면 중 홈(135)과 대향 하는 부분에는 상향 함몰되는 홈(325)이 형성될 수 있다. 홈(324)에는 압축형 탄성체(4)의 상부의 적어도 일부가 배치(삽입)될 수 있다. 이를 테면, 홈(135, 325)은 내측 연장 부재(31)의 둘레를 따라 연장되는 형태로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 11 , for example, a downwardly depressed groove 135 may be formed in a portion surrounding the closing member 31 of the inner circumferential member 13 . At least a portion of the lower portion of the compression-type elastic body 4 may be disposed (inserted) in the groove 135 . In addition, an upwardly depressed groove 325 may be formed in a portion of the lower surface of the closing member 332 opposite to the groove 135 . At least a portion of the upper portion of the compression-type elastic body 4 may be disposed (inserted) in the groove 324 . For example, the grooves 135 and 325 may be formed to extend along the circumference of the inner extension member 31 .

또한, 도 11 및 도 12를 함께 참조하면, 복수개의 분사구(141a, 141b)의 개도는 압축형 탄성체(4)의 상하 방향 탄성 거동과 연동하는 핀틀부(3)의 핀틀 지지체(1)에 대한 상대적 상하 방향 이동에 의해 제어될 수 있다.In addition, referring together with FIGS. 11 and 12 , the opening degree of the plurality of injection holes 141a and 141b is for the pintle support 1 of the pintle part 3 interlocking with the vertical elastic behavior of the compression type elastic body 4 . It can be controlled by relative vertical movement.

구체적으로, 핀틀부(3)는 산화제 공급로(21)를 통해 공급되어 유로를 통과해 폐쇄 부재(32) 또는 내측 연장 부재(31)에 작용하는 산화제 공급 압력과 인장형 탄성체(4)의 복원력이 평형을 이루는 방향으로 상하 이동될 수 있다.Specifically, the pintle part 3 is supplied through the oxidizing agent supply path 21 and passes through the flow path to apply the oxidizing agent supply pressure acting on the closing member 32 or the inner extension member 31 and the restoring force of the tension-type elastic body 4 . It can be moved up and down in the direction of this equilibrium.

이를 테면, 산화제 공급로(21)를 통해 공급되어 유로(11)로 유입된 산화제가 공급압력으로 핀틀부(3)에 힘(F3)을 가하게 되고, 그에 따라, 압축형 탄성체(4)는 수축하게 될 수 있다. 압축형 탄성체(4)의 복원력(F4)보다 공급되는 힘(F3)이 크면 F3=F4가 될 때까지 압축형 탄성체(4)가 수축하게 될 수 있다. 이에 따라, 동시에 핀틀부(3)가 하측으로 이동될 수 있고, 핀틀부(3)의 하측으로의 이동에 따라, 분사구(141a, 141b)의 내측 단부를 폐쇄하고 있던 폐쇄 부재(31)가 하향 이동되며, 개방되는 분사구(141a, 141b)의 개수가 증가(이를 테면, 상측에 형성된 분사구(141a)일수록 먼저 개방될 수 있고, 핀틀부(3)의 하측으로의 이동에 따라, 하측에 형성된 분사구(141b)가 개방됨으로써 개방되는 분사구(141a, 141b)의 숫자가 증가할 수 있음)될 수 있고, 분사면적이 증가하게 될 수 있다.For example, the oxidizing agent supplied through the oxidizing agent supply path 21 and introduced into the flow path 11 applies a force F3 to the pintle part 3 with the supply pressure, and accordingly, the compression type elastic body 4 contracts. can be done When the supplied force F3 is greater than the restoring force F4 of the compression-type elastic body 4, the compression-type elastic body 4 may be contracted until F3=F4. Accordingly, the pintle part 3 can be moved downward at the same time, and as the pintle part 3 moves downward, the closing member 31 that has closed the inner ends of the injection ports 141a and 141b moves downward. As the number of the moving, open injection holes 141a and 141b increases (for example, the injection holes 141a formed on the upper side), it can be opened first, and according to the movement of the pintle part 3 to the lower side, the injection holes formed on the lower side (141b) may be opened by opening the number of openings (141a, 141b) may increase), and the injection area may be increased.

또한, 압축형 탄성체(4)가 수축한 후, 공급 압력 F3이 감소하게 되면 F3=F4가 성립될 때까지 압축형 탄성체(4)는 탄성 복원되며 이완할 수 있다. 이에 따라, 핀틀부(3)는 상측으로 이동될 수 있고, 핀틀부(3)의 상측으로의 이동에 따라, 폐쇄 부재(31)가 상향 이동되며, 폐쇄되는 분사구(141a, 141b)의 개수가 증가(개방된 분사구(141a, 141b)의 개수 감소)될 수 있고, 분사 면적이 감소하게 될 수 있다. 또한, 분사구(141a, 141b)의 전체 폐쇄가 이루어질 수 있다.In addition, after the compression-type elastic body 4 is contracted, when the supply pressure F3 is reduced, the compression-type elastic body 4 can be elastically restored and relaxed until F3 = F4 is established. Accordingly, the pintle part 3 can be moved upward, and as the pintle part 3 moves upward, the closing member 31 is moved upward, and the number of the injection holes 141a and 141b to be closed increases. It may be increased (the number of open injection holes 141a and 141b is decreased), and the injection area may be decreased. In addition, the entire closure of the injection holes (141a, 141b) can be made.

이와 같이, 본 압축형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터는 추진제 공급 압력에 따라 탄성체(4)가 복원력에 의해 수축 또는 복원(인장 또는 압축)되어 본 압축형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터에 의한 추진제 공급 면적과 공급 유량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 산화제 공급 압력이 작아질 때에는 분사 면적이 감소하고 공급 압력이 커질 때에는 분사 면적이 증가하며, 분사 속도를 일정하게 유지할 수 있다. In this way, in the pintle injector using the compressed elastic body, the elastic body 4 is contracted or restored (tensioned or compressed) by the restoring force according to the propellant supply pressure, so that the propellant supply area and supply flow rate by the pintle injector using the compressed elastic body can be adjusted. For example, when the oxidizing agent supply pressure is decreased, the injection area is decreased, and when the supply pressure is increased, the injection area is increased, and the injection speed can be kept constant.

따라서, 핀틀 지지체(1), 핀틀부(3) 및 압축형 탄성체(4)는 산화제 공급 압력이 작용되는 압력 작용 상태에서 산화제 공급 압력이 커질수록 복수 개의 분사구(141a, 141b)의 개수가 증가되도록 구비될 수 있다. 이를 테면, 핀틀 지지체(1), 핀틀부(3) 및 인장형 탄성체(4)의 스펙(사이즈, 형상 등)은 산화제 공급 압력이 작용되는 압력 작용 상태에서 산화제 공급 압력이 커질수록 복수 개의 분사구(141a, 141b)의 개수가 증가되도록 설정될 수 있다.Therefore, the pintle support 1, the pintle part 3, and the compression type elastic body 4 have a plurality of injection holes 141a and 141b as the oxidizer supply pressure increases in a pressure action state where the oxidizer supply pressure is applied. can be provided. For example, the specifications (size, shape, etc.) of the pintle support body 1, the pintle part 3, and the tension-type elastic body 4 show that as the oxidant supply pressure increases, the plurality of injection holes ( The number of 141a and 141b) may be set to increase.

또한, 복수 개의 분사구(141) 중 제1 분사구(141a)의 연장 각도 및 제2 분사구(141b)의 연장 각도는, 제1 분사구(141a)를 통해 분사되는 산화제와 제2 분사구(141b)를 통해 분사되는 산화제가 충돌하도록, 제1 분사구(141a)의 연장선과 제2 분사구(141b)의 연장선이 핀틀부(3)의 외측에서 교차점을 가지게 설정될 수 있다. 이는 앞서 본원의 일 실시예에 따른 인장형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터에서 설명한 내용과 대응 내지 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.In addition, the extension angle of the first injection hole (141a) and the extension angle of the second injection hole (141b) of the plurality of injection holes (141), the oxidant and the second injection hole (141b) injected through the first injection hole (141a) An extension line of the first injection hole 141a and an extension line of the second injection hole 141b may be set to have an intersection on the outside of the pintle part 3 so that the injected oxidizing agent collides. Since this corresponds to or is the same as that described in the pintle injector using the tension-type elastic body according to an embodiment of the present application, a detailed description thereof will be omitted.

또한, 연료 공급로(22)는 연료의 공급 방향이 교차점(제1 분사구(141a)의 연장선과 제2 분사구(141b)의 연장선의 교차점)을 향하도록 형성될 수 있다. 이는 앞서 본원의 일 실시예에 따른 인장형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터에서 설명한 내용과 대응 내지 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.In addition, the fuel supply path 22 may be formed such that the fuel supply direction is toward the intersection (the intersection of the extension line of the first injection hole 141a and the extension line of the second injection hole 141b). Since this corresponds to or is the same as that described in the pintle injector using the tension-type elastic body according to an embodiment of the present application, a detailed description thereof will be omitted.

도 13은 본원의 일 실시예에 따른 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터의 냉각 통로를 설명하기 위한 개략적인 개념 단면도이다.13 is a schematic conceptual cross-sectional view for explaining a cooling passage of the injection area control pintle injector using a compression-type elastic body according to an embodiment of the present application.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 핀틀부(3)에는 유로와 핀틀부(3)의 하측이 연통되도록 핀틀부(3)를 관통하는 메인 냉각 통로(35)가 형성될 수 있다. 이를 테면, 메인 냉각 통로(35)는 폐쇄 부재(31) 및 베이스 부재(37)를 관통하며 형성될 수 있다.11 to 13 , a main cooling passage 35 passing through the pintle unit 3 may be formed in the pintle unit 3 so that the flow path and the lower side of the pintle unit 3 communicate with each other. For example, the main cooling passage 35 may be formed passing through the closing member 31 and the base member 37 .

도 13을 참조하면, 메인 냉각 통로(35)로 유입된 산화제는 연료 공급로(22)로부터 분사된 연료 중 연소된 연료의 연소열에 의해 적어도 일부 기화되어 배출됨으로써, 연료 공급로(22)로부터 분사된 연료 중 미연소된 연료와 반응 가능한 상태에 놓이게 될 수 있다. 이는 앞서 본원의 일 실시예에 따른 인장형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터에서 설명한 내용과 대응 내지 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 13 , the oxidizing agent introduced into the main cooling passage 35 is at least partially vaporized and discharged by combustion heat of the burned fuel among the fuel injected from the fuel supply passage 22 , thereby being injected from the fuel supply passage 22 . It may be placed in a state capable of reacting with unburned fuel among the burned fuels. Since this corresponds to or is the same as that described in the pintle injector using the tension-type elastic body according to an embodiment of the present application, a detailed description thereof will be omitted.

또한, 핀틀팁(핀틀부(3))은 연소실 내에 노출되어 있기 때문에, 고온을 견디기 위한 냉각이 반드시 필요하다. 메인 냉각 통로(35) 또는 후술하는 추가 냉각 통로(30)를 통해 유입된 극저온의 추진제가 핀틀부(3)가 고온에 파손되지 않도록 보호할 수 있다.In addition, since the pintle tip (pintle part 3) is exposed in the combustion chamber, cooling to withstand the high temperature is absolutely necessary. The cryogenic propellant introduced through the main cooling passage 35 or the additional cooling passage 30 to be described later can protect the pintle unit 3 from being damaged at high temperatures.

또한, 도 11 및 도 12를 참조하면, 내측 연장 부재(31)에는 메인 냉각 통로(35)의 중간으로부터 외측으로 분기되는 연장 통로(38)가 형성될 수 있다. 또한, 베이스 부재(37)에는 메인 냉각 통로(35)로 유입된 뒤 연장 통로(38)를 통해 이동된 산화제가 핀틀부(3)의 하측으로 배출되도록 적어도 하나의 추가 냉각 통로(39)가 형성될 수 있다.In addition, referring to FIGS. 11 and 12 , an extension passage 38 branching out from the middle of the main cooling passage 35 may be formed in the inner extension member 31 . In addition, at least one additional cooling passage 39 is formed in the base member 37 so that the oxidizing agent, which has been introduced into the main cooling passage 35 and then moved through the extension passage 38, is discharged to the lower side of the pintle unit 3 . can be

이에 따라, 도 13을 참조하면, 핀틀부(3)가 핀틀 지지체(1)에 대하여 상대적으로 하향 이동하여 내측 연장부재(13)와 베이스 부재(37) 사이에 공간이 형성되면, 메인 냉각 통로(35)로 유입된 산화제의 적어도 일부는 연장 통로(38), 내측 연장부재(13)와 베이스 부재(37) 사이에 공간 및 추가 냉각 통로(39)를 통과하여 핀틀부(3)의 하측으로 배출될 수 있다. 추가 냉각 통로(39)에 의한 효과는 메인 냉각 통로(35)에 의한 효과와 유사 내지 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.Accordingly, referring to FIG. 13, when the pintle part 3 moves downward relative to the pintle support 1 to form a space between the inner extension member 13 and the base member 37, the main cooling passage ( At least a portion of the oxidizing agent introduced into the 35) passes through the extension passage 38, the space between the inner extension member 13 and the base member 37, and the additional cooling passage 39, and is discharged to the lower side of the pintle part 3 can be Since the effect of the additional cooling passage 39 is similar to or the same as the effect of the main cooling passage 35 , a detailed description thereof will be omitted.

전술한 바에 따르면, 본 압축형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터는 추진제의 공급 압력에 따라 핀틀의 분사면적(개도)를 제어하여 저유량이나 고유량에서 동일한 운동량을 유지하는 기술일 수 있다. 추진제의 압력(F3)과 압축형 탄성체(4)의 복원력(F4) 사이 관계에 따라 분사 면적이 조절될 수 있다. 공급 압력이 크면 분사 면적이 증가하고 공급 력이 작으면 분사 면적이 감소하여 일정한 분사 속도가 유지될 수 있다.As described above, the pintle injector using the present compression type elastic body may be a technology that maintains the same momentum at a low flow rate or a high flow rate by controlling the injection area (opening degree) of the pintle according to the supply pressure of the propellant. The injection area may be adjusted according to the relationship between the pressure F3 of the propellant and the restoring force F4 of the compressible elastic body 4 . When the supply pressure is large, the injection area increases, and when the supply force is small, the injection area decreases, so that a constant injection speed can be maintained.

또한, 본 압축형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터는 다중 분사구(141a, 141b)를 포함함에 따라 추진제를 보다 완벽히 차단하기 위한 수단이 필요할 수 있는데, 산화제 차단 실링부(5)(이를 테면, 극저온에 강한 테플론 캡슐 오링일 수 있음)를 포함함으로써, 추진제 누설을 방지하고 추력 제어의 정확성을 높일 수 있다. 또한, 다열로 형성되는 분사구(141a, 141b) 중 첫번째 열의 분사구(이를 테면, 상측 열의 분사구(141a))이 사선 형태의 연장 형태를 갖게 함으로써, 수직 방향으로 분사되는 추진제와 두번째 열의 분사구(이를 테면, 하측 열의 분사구(141b))로부터 분사되는 추진제의 충돌 지점이 일치하게 할 수 있다. 이에 따라, 추진제 미립화 성능이 증가될 수 있고, 손상 가능한 연소실 영역이 줄어들 수 있다.In addition, since the pintle injector using the present compression type elastic body includes multiple injection holes 141a and 141b, a means for more completely blocking the propellant may be required, and the oxidizing agent blocking sealing part 5 (eg, Teflon resistant to cryogenic temperature) By including a capsule O-ring), it is possible to prevent propellant leakage and increase the accuracy of thrust control. In addition, by making the first row of injection holes (for example, the upper row of injection holes 141a) among the injection holes 141a and 141b formed in multiple rows have a diagonal extension shape, the propellant injected in the vertical direction and the second row of injection holes (eg, the upper row of injection holes) , it is possible to make the collision point of the propellant injected from the injection port 141b of the lower row coincide. Accordingly, the propellant atomization performance can be increased and the damageable combustion chamber area can be reduced.

또한, 본 압축형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터에 의하면, 핀틀부(3)에 메인 냉각 통로(35) 또는 추가 냉각 통로(39)가 형성될 수 있어, 극저온의 추진제가 메인 냉각 통로(35) 또는 추가 냉각 통로(39)를 채우게 함으로써(통과하게 함으로써), 핀틀부(3)가 고온의 연소 환경에 대한 내구성을 갖게 할 수 있다(고온의 연소 환경을 결딜 수 있게 할 수 있다).In addition, according to the pintle injector using the present compression type elastic body, the main cooling passage 35 or the additional cooling passage 39 can be formed in the pintle part 3, so that the cryogenic propellant is the main cooling passage 35 or additional By filling the cooling passage 39 (by allowing it to pass through), the pintle portion 3 can be made durable against a high-temperature combustion environment (it can be made able to withstand a high-temperature combustion environment).

또한, 본원은 전술한 본 인장형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터를 포함하는 엔진을 제공할 수 있다.In addition, the present application may provide an engine including the pintle injector using the tension-type elastic body described above.

또한, 본원은 전술한 본 인장형 탄성체를 이용한 핀틀 인젝터를 포함하는 로켓을 제공한다.In addition, the present application provides a rocket including the pintle injector using the tension-type elastic body described above.

종래에 한국등록특허공보 제 10-1845544호에 연료 공급 압력으로 개도가 제어되는 핀틀 인젝터가 개시된바 있다. 개시된 핀틀 인젝터에 의하면 두 추진제 중 하나의 공급압력을 일정하게 유지하고 다른 하나의 공급압력이 변하게 되어도 분사면적은 변함없기 때문에 분무각도 유지가 어려운 측면이 있었다. 반면에, 본원에 의하면, 핀틀부(3)가 독립적으로 작동하기 때문에 공급압력에 따라서 최적의 분무각을 유지할 수 있다. 또한, 본원은 기체충진 방식이 아닌 탄성체(스프링) 설치방식이기 때문에 개시된 핀틀 인젝터 대비 제작과 조립이 수월할 수 있다. 즉, 본원은 탄성체(4)만 설치하면 되기 때문에 조립이 편리할 수 있다. 또한, 핀틀부(3)가 독립적으로 작동하기 때문에 최적의 분무각도를 유지할 수 있다.In the related art, Korean Patent Publication No. 10-1845544 discloses a pintle injector whose opening degree is controlled by fuel supply pressure. According to the disclosed pintle injector, since the supply pressure of one of the two propellants is kept constant and the injection area does not change even if the supply pressure of the other is changed, it is difficult to maintain the spray angle. On the other hand, according to the present application, since the pintle part 3 operates independently, it is possible to maintain an optimal spray angle according to the supply pressure. In addition, since the present application is an elastic body (spring) installation method rather than a gas filling method, it may be easier to manufacture and assemble compared to the disclosed pintle injector. That is, since the present application only needs to install the elastic body 4, assembly may be convenient. In addition, since the pintle part 3 operates independently, it is possible to maintain an optimal spraying angle.

또한, 본원은 핀틀부(3)에 탄성체(4)를 위치시키기 때문에 인젝터 상단에 복잡한 구동부가 필요하지 않다.In addition, since the present application places the elastic body 4 on the pintle part 3, a complicated driving part is not required at the top of the injector.

또한, 본원은 핀틀부(3)에 냉각 통로(35)(메인 냉각 통로(35) 또는 추가 냉각 통로(39))를 추가하여 연소 시 발생할 수 있는 파손문제를 방지할 수 있다. 또한 분사구(141a, 141b)(핀틀 홀)을 복수 열(2열)로 하고 적어도 하나의 분사구는 경사 각도를 가지고 연장되는 경사홀 타입으로 형성하여 분무성능을 높이고 추력제어범위를 넓힐 수 있다. 다시 말해, 본원은 냉각 통로(35)(메인 냉각 통로(35) 또는 추가 냉각 통로(39))를 이용해 고온의 연소 환경에서 핀틀이 녹는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 분사구(141a, 141b)(핀틀 홀)을 복수의 층(두 층)으로 하여 추력제어범위를 넓히고 경사 각도를 가지고 연장되는 분사구를 이용해 분무효과를 높일 수 있다.In addition, the present application can prevent damage that may occur during combustion by adding a cooling passage 35 (a main cooling passage 35 or an additional cooling passage 39) to the pintle part 3 . In addition, the injection holes 141a and 141b (pintle holes) are formed in a plurality of rows (two rows) and at least one injection hole is formed as an inclined hole type extending with an inclination angle, thereby increasing spraying performance and widening the thrust control range. In other words, the present application can prevent the pintle melting problem in a high-temperature combustion environment by using the cooling passage 35 (the main cooling passage 35 or the additional cooling passage 39). In addition, a plurality of layers (two layers) of the injection holes 141a and 141b (pintle holes) can increase the thrust control range, and the spraying effect can be enhanced by using the injection hole extending with an inclination angle.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present application is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present application pertains will understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present application.

1: 핀틀 지지체
11: 제1 유로
12: 제2 유로
13: 중심체
131: 상향 함몰부
14: 외벽체
141a: 분사구
141b: 분사구
2: 연료 공급부
21: 산화제 공급로
22: 연료 공급로
3: 핀틀부
31: 폐쇄 부재
32: 하향 함몰부
33: 하측 돌기
35: 냉각 통로, 메인 냉각 통로
36: 외측 연장 부재
37: 베이스 부재
39: 추가 냉각 통로
4: 인장형 탄성체, 압축형 탄성체
5: 산화제 차단 실링부
7: 실링
1: pintle support
11: 1st Euro
12: 2nd Euro
13: centrosome
131: upward depression
14: exterior wall
141a: nozzle
141b: nozzle
2: fuel supply
21: oxidizing agent supply path
22: fuel supply path
3: Pintle part
31: closing member
32: downward depression
33: lower projection
35: cooling passage, main cooling passage
36: outer extension member
37: base member
39: additional cooling passage
4: Tension type elastic body, compression type elastic body
5: Oxidizing agent blocking sealing part
7: shilling

Claims (16)

핀틀 인젝터에 있어서,
상하 방향을 따라 제1 유로가 형성되고, 제2 유로가 상기 제1 유로로부터 분기되어 하측 방향으로 연장 형성되도록 상기 제2 유로에 의해 둘러싸인 중심에 배치되는 중심체 및 상기 제2 유로를 둘러싸도록 상기 제2 유로의 외측에 구비되는 외벽체를 포함하는 핀틀 지지체;
상기 제1 유로로부터 상측으로 연장되어 상기 제1 유로에 산화제를 공급하는 산화제 공급로 및 상기 산화제 공급로의 외측에 형성되어 상기 핀틀 지지체의 외측을 향해 연료를 하향 분사하는 연료 공급로가 형성되는 연료 공급부;
상기 제2 유로의 하측을 폐쇄하도록 상향 돌출된 폐쇄 부재가 상기 제2 유로의 하측에 삽입된 상태에서 상기 핀틀 지지체에 대하여 상대적으로 상하 방향으로 이동 가능하게 구비되는 핀틀부; 및
상기 핀틀부가 상기 핀틀 지지체에 대하여 상하 방향으로 탄성 거동하도록 상기 중심체와 상기 핀틀부 사이에 설치되는 인장형 탄성체를 포함하되,
상기 외벽체에는, 상기 제2 유로로 공급되는 산화제를 상기 핀틀 지지체의 외측으로 분사하도록 형성되는 분사구가 상하 방향을 따라 간격을 두고 복수개 형성되고,
복수개의 상기 분사구의 개도는, 상기 인장형 탄성체의 상하 방향 탄성 거동과 연동하는 상기 핀틀부의 상기 핀틀 지지체에 대한 상대적 상하 방향 이동에 의해 제어되는 것인, 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터.
In the pintle injector,
A first flow path is formed in an up-down direction, and a central body disposed in the center surrounded by the second flow path so that the second flow path is branched from the first flow path to extend downwardly, and the second flow path surrounds the second flow path. 2 pintle support including an outer wall provided on the outside of the flow path;
A fuel having an oxidizing agent supply path extending upward from the first flow path to supply an oxidizing agent to the first flow path, and a fuel supply path formed outside the oxidizing agent supply path and downwardly injecting fuel toward the outside of the pintle support. supply;
a pintle part provided to be movable in a vertical direction relative to the pintle support body in a state in which a closing member protruding upward to close the lower side of the second flow path is inserted into the lower side of the second flow path; and
and a tension-type elastic body installed between the central body and the pintle part so that the pintle part elastically moves in the vertical direction with respect to the pintle support body,
A plurality of injection holes formed to spray the oxidizing agent supplied to the second flow path to the outside of the pintle support are formed in the outer wall at intervals along the vertical direction,
The opening degree of the plurality of injection holes is controlled by the relative vertical movement of the pintle part with respect to the pintle support body in cooperation with the vertical elastic behavior of the tension-type elastic body.
제1항에 있어서,
상기 핀틀부는, 상기 산화제 공급로를 통해 공급되어 상기 제1 유로 및 상기 제2 유로를 통과해 상기 폐쇄 부재에 작용하는 산화제 공급 압력과 상기 인장형 탄성체의 복원력이 평형을 이루는 방향으로 상하 이동되는 것인, 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터.
According to claim 1,
The pintle part is supplied through the oxidizing agent supply path and passes through the first flow path and the second flow path to move up and down in a direction in which the oxidizing agent supply pressure acting on the closing member and the restoring force of the tension-type elastic body are balanced Injection area control pintle injector using phosphorus and tension type elastic body.
제2항에 있어서,
상기 핀틀 지지체, 상기 핀틀부 및 상기 인장형 탄성체는, 상기 산화제 공급 압력이 작용되는 압력 작용 상태에서, 상기 산화제 공급 압력이 커질수록 복수개의 상기 분사구 중 개방되는 분사구의 개수가 증가되도록 구비되는 것인, 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터.
3. The method of claim 2,
The pintle support, the pintle part, and the tension-type elastic body are provided such that, in a pressure action state to which the oxidizing agent supply pressure is applied, the number of open injection holes among the plurality of injection holes increases as the oxidizing agent supply pressure increases. , Pintle injector with injection area control using a tension-type elastic body.
제1항에 있어서,
상기 복수개의 분사구 중 제1 분사구의 연장 각도 및 제2 분사구의 연장 각도는, 상기 제1 분사구를 통해 분사되는 산화제와 상기 제2 분사구를 통해 분사되는 산화제가 충돌하도록, 상기 제1 분사구의 연장선과 상기 제2 분사구의 연장선이 상기 핀틀부의 외측에서 교차점을 가지게 설정되는 것인, 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터.
According to claim 1,
The extension angle of the first injection hole and the extension angle of the second injection hole among the plurality of injection holes are such that the oxidizing agent injected through the first injection hole and the oxidizing agent injected through the second injection hole collide with the extension line of the first injection hole and The injection area control pintle injector using a tension-type elastic body, wherein the extension line of the second injection hole is set to have an intersection on the outside of the pintle part.
제4항에 있어서,
상기 연료 공급로는, 연료의 공급 방향이 상기 교차점을 향하도록 형성되는 것인, 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터.
5. The method of claim 4,
The fuel supply path, the injection area control pintle injector using a tension type elastic body, which is formed so that the supply direction of the fuel is toward the intersection point.
제1항에 있어서,
상기 핀틀부에서, 상기 폐쇄 부재의 내측에는 상기 폐쇄 부재보다 상대적으로 하향 함몰된 하향 함몰부가 형성되고,
상기 하향 함몰부에는 상기 핀틀 지지체의 중심체가 일부 삽입 배치되고,
상기 중심체에는 하면이 상향 함몰된 상향 함몰부가 형성되고,
상기 인장형 탄성체는, 상기 하향 함몰부와 상기 상향 함몰부 사이에 배치되는 것인, 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터.
According to claim 1,
In the pintle part, a downward depression recessed relatively downward than the closing member is formed on the inner side of the closing member,
A central body of the pintle support is partially inserted into the downward depression,
An upward depression in which the lower surface is depressed upward is formed in the central body,
The tension-type elastic body is disposed between the downwardly depressed portion and the upwardly depressed portion, the injection area control pintle injector using the elastic body.
제1항에 있어서,
상기 핀틀부에는, 상기 제2 유로와 상기 핀틀부의 하측이 연통되도록, 상기 핀틀부를 관통하는 적어도 하나의 냉각 통로가 형성되고,
상기 냉각 통로로 유입된 산화제는 상기 연료 공급로로부터 분사된 연료 중 연소된 연료의 연소열에 의해 적어도 일부 기화되어 배출됨으로써, 상기 연료 공급로로부터 분사된 연료 중 미연소된 연료와 반응 가능한 상태에 놓이는 것인, 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터.
According to claim 1,
At least one cooling passage passing through the pintle unit is formed in the pintle unit so that the second flow path and a lower side of the pintle unit communicate with each other;
The oxidizing agent introduced into the cooling passage is at least partially vaporized and discharged by combustion heat of the burned fuel among the fuel injected from the fuel supply path, so that it is in a state capable of reacting with the unburned fuel among the fuel injected from the fuel supply path. The injection area control pintle injector using a tension-type elastic body.
제1항에 따른 인장형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터를 포함하는 로켓.A rocket including a pintle injector for adjusting the injection area using the tension-type elastic body according to claim 1 . 핀틀 인젝터에 있어서,
상하 방향을 따라 유로가 형성되고, 상기 유로를 둘러싸도록 상기 유로의 외측에 구비되는 외벽체 및 상기 외벽체의 하단으로부터 내측으로 연장되어 그 내측에 상기 유로의 출구가 형성되는 내측 둘레부재를 포함하는 핀틀 지지체;
상기 유로로부터 상측으로 연장되어 상기 유로에 산화제를 공급하는 산화제 공급로 및 상기 산화제 공급로의 외측에 형성되어 상기 핀틀 지지체의 외측을 향해 연료를 하향 분사하는 연료 공급로가 형성되는 연료 공급부;
상기 유로의 출구를 통해 상기 유로의 내측으로 상향 돌출되는 내측 연장 부재 및 상기 유로를 폐쇄하도록 상기 내측 연장 부재로부터 외측으로 확장 형성되는 폐쇄 부재를 포함하고, 상기 폐쇄 부재가 상기 유로 내에 배치된 상태에서 상기 핀틀 지지체에 대하여 상대적으로 상하 방향으로 이동 가능하게 구비되는 핀틀부; 및
상기 핀틀부가 상기 핀틀 지지체에 대하여 상하 방향으로 탄성 거동하도록 상기 폐쇄 부재와 상기 내측 둘레 부재 사이에 설치되는 압축형 탄성체를 포함하되,
상기 외벽체에는, 상기 유로로 공급되는 산화제를 상기 핀틀 지지체의 외측으로 분사하도록 형성되는 분사구가 상하 방향을 따라 간격을 두고 복수개 형성되고,
복수개의 상기 분사구의 개도는, 상기 압축형 탄성체의 상하 방향 탄성 거동과 연동하는 상기 핀틀부의 상기 핀틀 지지체에 대한 상대적 상하 방향 이동에 의해 제어되는 것인, 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터.
In the pintle injector,
A pintle support body including an outer wall body provided on the outside of the flow path so as to surround the flow path, and an inner peripheral member extending inward from the lower end of the outer wall body, the outlet of the flow path is formed therein ;
a fuel supply part extending upward from the flow path to provide an oxidizing agent supply path for supplying an oxidizing agent to the flow path, and a fuel supply path formed outside the oxidant supply path to inject fuel downwardly toward the outside of the pintle support;
an inner extension member protruding upwardly to the inside of the passage through the outlet of the passage, and a closing member extending outwardly from the inner extension member to close the passage, wherein the closing member is disposed in the passage a pintle portion provided to be movable in a vertical direction relative to the pintle support; and
and a compression-type elastic body installed between the closing member and the inner circumferential member so that the pintle part elastically moves in the vertical direction with respect to the pintle support body,
In the outer wall, a plurality of injection holes formed to spray the oxidizing agent supplied to the flow path to the outside of the pintle support are formed at intervals along the vertical direction,
The opening degree of the plurality of injection holes is controlled by a relative vertical movement of the pintle part with respect to the pintle support body in cooperation with the vertical elastic behavior of the compression-type elastic body.
제9항에 있어서,
상기 핀틀부는, 상기 산화제 공급로를 통해 공급되어 상기 유로를 통과해 상기 폐쇄 부재 또는 상기 내측 연장 부재에 작용하는 산화제 공급 압력과 상기 압축형 탄성체의 복원력이 평형을 이루는 방향으로 상하 이동되는 것인, 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터.
10. The method of claim 9,
The pintle part is supplied through the oxidizing agent supply path and passes through the flow path to move up and down in a direction in which the oxidizing agent supply pressure acting on the closing member or the inner extension member and the restoring force of the compression-type elastic body are balanced. Injection area control pintle injector using a compression type elastic body.
제10항에 있어서,
상기 핀틀 지지체, 상기 핀틀부 및 상기 압축형 탄성체는, 상기 산화제 공급 압력이 작용되는 압력 작용 상태에서, 상기 산화제 공급 압력이 커질수록 복수개의 상기 분사구 중 개방되는 분사구의 개수가 증가되도록 구비되는 것인, 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터.
11. The method of claim 10,
The pintle support, the pintle part, and the compression-type elastic body are provided such that, in a pressure action state to which the oxidizing agent supply pressure is applied, the number of open injection holes among the plurality of injection holes increases as the oxidizing agent supply pressure increases. , Injection area control pintle injector using a compression type elastic body.
제9항에 있어서,
상기 복수개의 분사구 중 제1 분사구의 연장 각도 및 제2 분사구의 연장 각도는, 상기 제1 분사구를 통해 분사되는 산화제와 상기 제2 분사구를 통해 분사되는 산화제가 충돌하도록, 상기 제1 분사구의 연장선과 상기 제2 분사구의 연장선이 상기 핀틀부의 외측에서 교차점을 가지게 설정되는 것인, 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터.
10. The method of claim 9,
The extension angle of the first injection hole and the extension angle of the second injection hole among the plurality of injection holes are such that the oxidizing agent injected through the first injection hole and the oxidizing agent injected through the second injection hole collide with the extension line of the first injection hole and The injection area control pintle injector using a compression-type elastic body, the extension line of the second injection hole is set to have an intersection on the outside of the pintle part.
제12항에 있어서,
상기 연료 공급로는, 연료의 공급 방향이 상기 교차점을 향하도록 형성되는 것인, 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터.
13. The method of claim 12,
The fuel supply path, the injection area control pintle injector using a compression type elastic body, the fuel supply direction is formed to face the intersection point.
제9항에 있어서,
상기 핀틀부에는, 상기 유로와 상기 핀틀부의 하측이 연통되도록, 상기 핀틀부를 관통하는 메인 냉각 통로가 형성되고,
상기 메인 냉각 통로로 유입된 산화제는 상기 연료 공급로로부터 분사된 연료 중 연소된 연료의 연소열에 의해 적어도 일부 기화되어 배출됨으로써, 상기 연료 공급로로부터 분사된 연료 중 미연소된 연료와 반응 가능한 상태에 놓이는 것인, 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터.
10. The method of claim 9,
A main cooling passage passing through the pintle unit is formed in the pintle unit so that the flow path and the lower side of the pintle unit communicate with each other;
The oxidizing agent introduced into the main cooling passage is at least partially vaporized and discharged by combustion heat of the burned fuel among the fuel injected from the fuel supply path, so that it can react with the unburned fuel among the fuel injected from the fuel supply path. A pintle injector with injection area control using a compression-type elastic body.
제14항에 있어서,
상기 핀틀부는,
상기 내측 연장 부재의 하단과 연결되는 베이스 부재; 및
상기 핀틀 지지체의 외주면의 일부를 감싸도록 상기 베이스 부재의 외측 둘레로부터 상향 연장되는 외측 연장 부재를 포함하고,
상기 내측 연장 부재에는 상기 메인 냉각 통로의 중간으로부터 외측으로 분기되는 연장 통로가 형성되고,
상기 베이스 부재에는 상기 메인 냉각 통로로 유입된 뒤 상기 연장 통로를 통해 이동된 산화제가 상기 핀틀부의 하측으로 배출되도록 적어도 하나의 추가 냉각 통로가 형성되는 것인, 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터.
15. The method of claim 14,
The pintle part,
a base member connected to a lower end of the inner extension member; and
and an outer extension member extending upwardly from the outer periphery of the base member to surround a portion of the outer circumferential surface of the pintle support,
An extension passage branching outward from the middle of the main cooling passage is formed in the inner extension member,
At least one additional cooling passage is formed in the base member so that the oxidizing agent moved through the extension passage after flowing into the main cooling passage is discharged to the lower side of the pintle part. .
제9항에 따른 압축형 탄성체를 이용한 분사 면적 조절 핀틀 인젝터를 포함하는 로켓.
10. A rocket comprising a pintle injector for adjusting the injection area using the compression-type elastic body according to claim 9.
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