日前，大赛冠军企业蓝箭航天成功完成了液氧甲烷针式喷注器试车，这是国内第一个通过充分热试车验证的液氧甲烷针栓式喷注器。

众所周知，要成功研发一枚可回收运载火箭，首先要拥有一型可以大范围调节推力的火箭发动机，而针栓喷注技术，则是发动机实现深度变推力的核心技术之一。

与传统直流式及离心式喷注器相比，针栓式喷注器具有：

实现深度变推力，助力火箭回收通过移动针栓，可同时改变氧化剂及燃料流通面积，稳定各工况下氧化剂及燃料喷注压降，理论上可实现额定推力到零的变推力，为火箭可回收提供动力解决方案。

结构简洁，成本低

针栓式喷注器有由壳体、心筒、中心杆及平头四个零件组成，而直流式及离心式喷注器喷嘴数量从几十个到数百个，从而大幅降低成本。

良好的燃烧稳定性

在公开资料中，针栓式喷注器从未出现燃烧不稳定性这一发动机世界性难题。

将针栓式喷注器运用在液氧甲烷发动机上，一直是蓝箭航天努力攻克的技术难题。但是，液氧甲烷针栓喷注器在国内属于全新的领域，且甲烷工作在超临界状态，类似于“液—汽”喷注，难度极大。

此外，在工作过程中甲烷温度的升高，会导致密度从每立方米440千克降低至20千克，喷注速度从每秒30米提高至140米，产品喷注雾化状态会发生急剧改变，因此该参数选择稍不合理就会导致燃烧效率较低，甚至发生烧蚀。

经过关键技术攻关，蓝箭航天最终取得了标志性成果。在本次试车过程中，累计点火230s，其中长程试车200s，产品燃烧效率达97%以上，最大振动20g，试车过程中参数平滑，未发生烧蚀，达到工程实用水平。

另外，本次试车还进行了燃料路超低喷注压降（0.1MPa）试车，未发生燃烧不稳定现象，再次证明了针栓式喷注器良好的燃烧稳定性。

本次试车成功标志着：

蓝箭航天在国内率先掌握了液氧甲烷发动机深度变推力核心技术，该技术可使天鹊发动机推力变化范围大幅扩大，为朱雀二号火箭可回收提供更优秀的解决方案；

蓝箭航天计划将该技术移植于天鹊80吨液氧甲烷发动机喷注器上，将大幅降低发动机成本；

该技术作为现有航天技术的有益补充，为星球着陆下降级发动机提供了另一种技术选择。

据了解，从上世纪七十年代以来，针栓喷注技术成功运用于月球下降发动机上。SpaceX公司成立后，CTO 汤姆·穆勒将针栓式喷注器技术首次运用在运载火箭主发动机-梅林系列发动机上，这也是梅林发动机的主要创新之一。10多年来，由于梅林发动机喷注器简洁的结构，良好的燃烧稳定性，易于实现变推力，为Spacex猎鹰火箭多次回收复用提供了强有力的动力支持。