หัวฉีดแบบปลั๊ก เป็น หัวฉีดชนิดหนึ่งที่มีแกนกลางหรือปลั๊กซึ่งของเหลวทำงานไหลผ่าน หัวฉีดแบบปลั๊กมีการใช้งานในเครื่องบิน จรวด และอุปกรณ์การไหลของของเหลวอื่นๆ อีกมากมาย

หัวฉีดน้ำแบบไกปืน สำหรับสายยางรดน้ำทั่วไปเป็นตัวอย่างง่ายๆ ของหัวฉีดแบบมีปลั๊กและวิธีการใช้งาน ในตัวอย่างนี้ หัวฉีดประกอบด้วยช่องเปิดรูปทรงกรวยหรือระฆังที่มีปลั๊กอยู่บนก้านที่เคลื่อนที่ได้ซึ่งอยู่ด้านหน้าหัวฉีด ปลั๊กมีลักษณะคล้ายวาล์วป๊อปเป็ตก้านของวาล์วจะวิ่งผ่านตัวหัวฉีดไปยัง "ไกปืน" ซึ่งโดยปกติจะเป็นคันโยกยาวที่วิ่งลงมาด้านหลังของชุดหัวฉีด สปริงจะกดวาล์วไว้กับช่องเปิดในระหว่างการใช้งานปกติ จึงทำให้เกิดการตัดน้ำอย่างปลอดภัยเมื่อหัวฉีดตกหล่น

เมื่อน้ำไหลเข้าสู่สายยาง น้ำจะไหลผ่านตัวหัวฉีดไปยังช่องเปิด ซึ่งโดยปกติแล้วจะไหลตรงไปข้างหน้าเป็นลำน้ำ หลังจากออกจากช่องเปิด น้ำจะไปกระทบกับจุกที่เบี่ยงเบนน้ำให้ไหลไปด้านข้างเป็นมุม หลังจากไหลไปได้ระยะหนึ่ง น้ำจะไปกระทบกับด้านนอกของช่องเปิดหัวฉีด ซึ่งจะเบี่ยงเบนน้ำให้ไหลไปข้างหน้าอีกครั้ง กระบวนการสองขั้นตอนนี้ทำให้น้ำถูกพ่นออกมาเป็นรูปวงแหวน ซึ่งทำให้ปริมาณน้ำที่กระทบแต่ละจุดลดลง และลดการกัดเซาะ อีกทั้งยังทำให้รดน้ำพื้นที่ขนาดใหญ่ได้ง่ายขึ้น

รูปทรงของจุกและช่องเปิดของหัวฉีดช่วยให้สามารถปรับมุมของวงแหวนได้ โดยปกติแล้วรูปทรงนี้จะทำให้เมื่อดึงจุกกลับไปทางช่องเปิด มันจะตัดการไหลของน้ำบางส่วน และทำให้น้ำกระจายออกไปในมุมกว้างที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ซึ่งสามารถใช้สำหรับการ "พ่นละออง" ให้พืชได้ เมื่อกดไกปืนลงไปอีก จุกจะเคลื่อนออกห่างจากช่องเปิด ทำให้การอุดตันและการรบกวนการไหลลดลง และในที่สุดน้ำก็จะกลับมาไหลเป็นลำเหมือนเดิม

หัวฉีดปลั๊กจัดอยู่ในกลุ่มหัวฉีดชดเชยระดับความสูงเช่นเดียวกับแอโรสไปค์ซึ่งแตกต่างจากการออกแบบแบบดั้งเดิมตรงที่สามารถรักษาประสิทธิภาพได้ในช่วงระดับความสูงที่หลากหลาย^{[ 1 ]}

เช่นเดียวกับตัวอย่างสายยางรดน้ำต้นไม้ หัวฉีดแบบปลั๊กใช้หัวฉีดจรวด รูปทรงพิเศษ ที่มีปลั๊กรูปทรงคล้ายลูกสูบเพื่อให้สามารถเปลี่ยนรูปแบบการปล่อยไอเสียของจรวดได้ วิธีการนี้ใช้เพื่อปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงระดับความสูง ที่ระดับความสูงต่ำ ปลั๊กจะถูกดึงกลับเพื่อให้ไอเสียกระจายออก ในขณะที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น ความดันอากาศที่ต่ำกว่าจะทำให้เกิดการกระจายตัวตามธรรมชาติ อีกทางเลือกหนึ่งในการสร้างโดยใช้หลักการพื้นฐานเดียวกันคือการใช้หัวฉีดสองหัวซ้อนกัน และปรับระยะห่างระหว่างกัน รูปแบบนี้มีข้อดีคือควบคุมไอเสียได้ดีกว่าและระบบระบายความร้อนง่ายกว่า

ที่น่าสับสนคือ คำว่า "หัวฉีดปลั๊ก" อาจถูกนำไปใช้เรียกหัวฉีดเครื่องยนต์อีกประเภทหนึ่งที่แตกต่างออกไปโดยสิ้นเชิง นั่นคือ หัวฉีดแอโรสไปค์ ตามทฤษฎีแล้ว หัวฉีดแอโรสไปค์ควรมีรูปร่างคล้ายหอกโดยมีฐานกว้างและส่วนปลายเรียวยาว อย่างไรก็ตาม ส่วน "แหลม" นั้นสามารถตัดออกได้โดยมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพเพียงเล็กน้อย เหลือเพียงส่วนฐานเท่านั้น ซึ่งดูคล้ายกับจุกระบายน้ำหรือจุกอุด ทั่วไป และนำไปสู่การใช้คำว่า "หัวฉีดปลั๊ก" อย่างแพร่หลายสำหรับดีไซน์นี้เช่นกัน

หัวฉีดแบบปลั๊กของเครื่องยนต์เจ็ทมีต้นกำเนิดมาจากจรวด^{[ 2 ]}แต่ก็ได้รับการศึกษามาหลายปีแล้ว แต่ไม่ได้นำมาใช้กับเครื่องบินล่องความเร็วเหนือเสียง เช่น เครื่องบินโบอิ้ง SST ^{[ 3 ]} เครื่องยนต์ General Electric Variable Cycle Engineที่เสนอไว้ซึ่งมีหัวฉีดแบบปลั๊กอะคูสติก^{[ 4 ]}และเครื่องบินคอนคอร์ด อย่างไรก็ตาม มันถูกนำไปใช้กับ ขีปนาวุธ AGM-28 Hound Dogและเครื่องบินโดยสาร Tu-144 หัวฉีดแบบปลั๊ก/"ขยายภายนอก" มีปลั๊กตรงกลางและเจ็ทความเร็วเหนือเสียงที่ขยายตัวอย่างอิสระ แทนที่จะเป็นพื้นผิวรูปกรวยที่แยกออกเพื่อกักเก็บการขยายตัวความเร็วเหนือเสียงภายใน เช่นเดียวกับ หัว ฉีดแบบบรรจบ-แยกออก (con-di) ของ เดลาวัล เครื่องยนต์อากาศยานPratt & Whitney J52 ที่ใช้ในขีปนาวุธความเร็วเหนือเสียงAGM-28 Hound Dog ใช้หัวฉีดแบบปลั๊กซึ่งทำงานได้ดีกว่าหัวฉีด แบบบรรจบหรือแบบ con-di ในช่วงการบินของขีปนาวุธ^{[ 5 ]}มีการใช้ตัวกลางแบบแปลนใน เครื่องยนต์ Kolesov RD-36-51 A ที่ไม่มีการเผาไหม้เพิ่มเติม ซึ่งใช้สำหรับ เครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียง Tupolev Tu-144 D ตัวกลางมีรูพรุนและอากาศอัดถูกดันเข้าไปในไอไอเสียผ่านรูพรุนเพื่อลดเสียงรบกวน^{[ 6 ]} น้ำหนักและการระบายความร้อนเป็นข้อกังวลทั่วไปสำหรับหัวฉีดแบบปลั๊กของเครื่องบิน^{[ 7 ]}การออกแบบหัวฉีดแบบปลั๊กที่ได้รับการประเมินที่ National Gas Turbine Establishment ^{[ 8 ]}ถูกปฏิเสธสำหรับเครื่องยนต์ Concorde เนื่องจากน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นจากคุณสมบัติแปรผันที่จำเป็นและข้อกังวลเกี่ยวกับการระบายความร้อนของปลั๊กที่เพียงพอในระหว่างการทำงานแบบ reheat ^{[ 9 ]} การทดสอบแบบจำลองหัวฉีดแบบปลั๊กแสดงให้เห็นว่าระดับเสียงลดลงเมื่อเทียบกับหัวฉีด con-di แบบดั้งเดิม^{[ 10 ]}

หัวฉีดขับเคลื่อนสำหรับเครื่องบินความเร็วต่ำกว่าเสียงใช้ตัวกลาง/กระสุน/กรวยเพื่อให้ได้พื้นที่ทางออกของหัวฉีดที่จำเป็นในการกำหนดแนวการทำงานของคอมเพรสเซอร์แกนหมุน ได้อย่างถูกต้องบนแผนที่ เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทของเยอรมันเครื่องแรกที่ใช้งานได้จริงซึ่งมีคอมเพรสเซอร์แกนหมุน ได้แก่ Jumo 004และBMW 003จำเป็นต้องมีพื้นที่หัวฉีดไอเสียที่แตกต่างกันเพื่อให้ทำงานได้อย่างเหมาะสมในแต่ละโหมดการทำงาน: สตาร์ท/รอบเดินเบา, ไต่ระดับ, ความเร็วสูง, ระดับความสูงสูง^{[ 11 ]}หัวฉีดที่มีตัวจำกัด "กระสุน" ที่เคลื่อนที่ไปข้างหน้า/ข้างหลังตรงกลางถูกเลือกสำหรับแต่ละการออกแบบ มันให้การควบคุมพื้นที่ด้วยการทำงานที่ค่อนข้างง่ายและตรงกับรูปทรงวงแหวนของไอเสียกังหัน

• หัวฉีดทรงระฆัง
• เครื่องยนต์แอโรสไปค์
• หัวฉีดขยาย

• เครื่องยนต์แอโรสไปค์ , เจฟฟ์ สก็อตต์, ฤดูใบไม้ร่วง ปี 1999 บทความนี้ให้การทบทวนอย่างละเอียดเกี่ยวกับการออกแบบหัวฉีดชดเชยระดับความสูงแบบต่างๆ