激光燒蝕摻雜金屬聚合物羽流屏蔽特性數(shù)值研究
發(fā)布時間:2017-11-13 16:13
本文關鍵詞:激光燒蝕摻雜金屬聚合物羽流屏蔽特性數(shù)值研究
【摘要】:激光燒蝕推進中,燒蝕羽流對入射激光的屏蔽效應是影響推進性能的重要因素;當采用摻雜金屬聚合物作為工質(zhì)時,易電離金屬摻雜物的引入,使屏蔽效應更加明顯.本文建立了激光燒蝕摻雜金屬聚合物羽流飛散及電離、屏蔽模型,計算了3—40 J/cm~2激光燒蝕摻雜微米鋁顆粒聚甲醛工質(zhì)的比沖,與實驗數(shù)據(jù)對比表明模型能夠有效模擬摻雜聚合物羽流的屏蔽特性.獲得了不同激光能量密度下的電子數(shù)密度、吸收系數(shù)分布及屏蔽系數(shù)時間變化曲線.結(jié)果表明:低激光能量密度(5 J/cm~2)時,羽流屏蔽效應以未完全分解聚合物短鏈對入射激光能量的吸收為主;高激光能量密度(20 J/cm~2)下,羽流電子數(shù)密度逐步增大至1020m~(-3),形成明顯的等離子體吸收,屏蔽系數(shù)的時間變化特征復雜.本文對摻雜金屬聚合物燒蝕羽流的屏蔽特性進行了定量研究,可為激光燒蝕推進性能優(yōu)化提供參考.
【作者單位】: 國防科學技術大學航天科學與工程學院;解放軍理工大學爆炸沖擊防災減災國家重點實驗室;
【基金】:國家自然科學基金青年科學基金(批準號:51306203) 國防科學技術大學科研計劃項目(批準號:JC-14-01-02)資助的課題~~
【分類號】:V219
【正文快照】: 1引言 自1972年Kantrowitz[1]提出利用激光發(fā)射飛行器的設想以來,激光推進有了很大的發(fā)展.激光燒蝕推進是利用激光束輻照固體工質(zhì)而產(chǎn)生工質(zhì)蒸汽、工質(zhì)小分子和等離子體,進而獲得反作用力的推進方式,在微納衛(wèi)星發(fā)射、軌道機動[2,3]等方面具有獨特優(yōu)勢和廣泛應用前景. 近年來
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1 李靜;鄭軼;羅晉;陳松林;關振威;梁璐;;航空復合涂層材料的激光燒蝕效應[J];強激光與粒子束;2014年02期
2 傅恩生;以激光燒蝕為動力的微型推進器[J];激光與光電子學進展;2005年02期
3 李國棟,熊翔;C/C復合材料基TaC涂層低功率激光燒蝕特征[J];粉末冶金材料科學與工程;2005年03期
4 ;[J];;年期
,本文編號:1181412
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