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题名两种激光烧蚀微推力器工作模式的讨论
被引量：5
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作者
叶继飞
李南雷
常浩
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机构
装备学院激光推进及其应用国家重点实验室
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出处
《火箭推进》
CAS
2017年第5期7-13,共7页
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基金
国家自然科学基金(11602304)
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文摘
激光烧蚀微推力器技术是激光推进技术最有可能率先实现工程应用的技术研究方向。作为一种新型的空间推进领域电推进推力器技术,以其系统集成度较高、电功耗较低、冲量元精准等优势特性,在推进性能和系统集成等方面形成鲜明的特色,对于多种空间推进任务具备潜在的应用价值。以激光烧蚀微推力器发展历程为背景,总结提炼当前推力器技术发展趋势,提出了激光烧蚀微推力器目前最具研究价值的两种工作模式,分别对高低比冲两种不同工作模式进行了性能分析和比对,对激光烧蚀微推力器应用前景进行了展望,最后给出了进一步研究的建议。
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关键词
激光推进
推力器
冲量耦合
激光烧蚀微推力器
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Keywords
laser propulsion
thruster
impulse coupling
laser ablation micro-thruster
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分类号
V439-34
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名碟片式激光烧蚀微推力器靶盘利用率优化
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作者
祝超
叶继飞
王云萍
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机构
北京跟踪与通信技术研究所
航天工程大学激光推进及其应用国家重点实验室
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022年第7期184-192,共9页
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基金
国家自然科学基金(11602304)。
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文摘
碟片式激光烧蚀推力器的总冲与靶盘上烧蚀点数量线性相关,提高靶盘利用率有利于在有限的靶面上得到更多的烧蚀点。为了优化靶盘利用率,文中首先对激光烧蚀微推力器进行了结构设计和分析,对靶盘上的烧蚀点分布问题进行了理论建模,提出了串珠法和套圈法两种分析方法,分别设计了圆圈路径、螺旋路径和六角密排三种实际烧蚀点分布方式。通过计算,分析比较了三种分布方式下,靶盘尺寸和烧蚀点尺寸对靶盘利用率的影响规律。结果表明,六角密排的靶盘利用率理论最高可达90.64%,圆圈路径和螺旋路径的靶盘利用率理论最高可达78.54%;靶盘利用率受到靶盘尺寸和烧蚀点尺寸的影响,靶盘尺寸较小时,圆圈路径的靶盘利用率相对较大,靶盘尺寸较大时,六角密排的靶盘利用率较大;三种分布方式各有特点,在应用上各有侧重。该研究为充分利用碟片式激光烧蚀推力器的靶盘提供了理论指导和设计参考,对推力器的工程化设计有一定借鉴意义。
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关键词
激光烧蚀微推力器
六角排
利用率
路径
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Keywords
microthrusters of laser propulsion
hexagonal pack
utilization rate
path
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分类号
TN24
[电子电信—物理电子学]
TN244
[电子电信—物理电子学]
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题名掺杂吸收剂对激光烧蚀GAP推进性能的影响
被引量：3
- 3
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作者
罗乐乐
窦志国
周伟静
刘昭然
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机构
航天工程大学激光推进及其应用国家重点实验室
航天工程大学训练部
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第11期2615-2623,共9页
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基金
国家自然科学基金(11602304)
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文摘
对激光烧蚀微推力器而言,聚合物靶材的激光烧蚀推进性能至关重要。为了研究掺杂剂对靶材推进性能的影响,寻找优化靶材性能的方法,以含能聚合物聚叠氮缩水甘油醚(GAP)作为烧蚀靶材,以纳米碳粉和红外染料作为掺杂剂,采用高精度扭摆、能量计和高倍显微镜测量的方法,以冲量耦合系数、比冲和能量转化效率参数作为量化指标,改变聚合物的掺杂浓度、靶材厚度以及激光入射方式,对掺杂不同吸收剂后的GAP的推进性能进行了研究。结果表明:纳米碳粉以局部热区的形式加速聚合物的气化分解,推进性能受掺杂浓度的影响较小;掺杂纳米碳粉的GAP表现为面吸收特性,随着靶材厚度增加,喷射产物的气化程度降低,聚合物推进性能下降;较薄的掺杂纳米碳粉的GAP的等离子体阈值低,表现出高比冲和高能量转化效率,其中能量转化效率最优值接近300%,适合作为透射式激光烧蚀微推力器的烧蚀靶材。红外染料对1064nm波长的激光具有较好的吸收性能,掺杂红外染料使GAP对激光能量的吸收增强,化学能释放更充分;聚合物的推进性能对红外染料的掺杂浓度十分敏感,在掺杂浓度为5%时性能表现优秀;不同浓度红外染料掺杂下GAP的烧蚀深度不同,当靶材的厚度与烧蚀深度相近时,GAP的推进性能表现最好。
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关键词
激光烧蚀微推力器
纳米碳粉
红外染料
GAP
推进性能
真空
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Keywords
Laser ablation micro-thruster
Nano carbon powder
Infrared dye
GAP
Propulsion perfor- mance
Vacuum
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分类号
V439
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
TH823
[机械工程—精密仪器及机械]
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