激光烧蚀掺杂金属聚合物羽流屏蔽特性数值研究

发布时间：2017-11-13 16:13

  本文关键词：激光烧蚀掺杂金属聚合物羽流屏蔽特性数值研究

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【摘要】：激光烧蚀推进中,烧蚀羽流对入射激光的屏蔽效应是影响推进性能的重要因素;当采用掺杂金属聚合物作为工质时,易电离金属掺杂物的引入,使屏蔽效应更加明显.本文建立了激光烧蚀掺杂金属聚合物羽流飞散及电离、屏蔽模型,计算了3—40 J/cm~2激光烧蚀掺杂微米铝颗粒聚甲醛工质的比冲,与实验数据对比表明模型能够有效模拟掺杂聚合物羽流的屏蔽特性.获得了不同激光能量密度下的电子数密度、吸收系数分布及屏蔽系数时间变化曲线.结果表明:低激光能量密度(5 J/cm~2)时,羽流屏蔽效应以未完全分解聚合物短链对入射激光能量的吸收为主;高激光能量密度(20 J/cm~2)下,羽流电子数密度逐步增大至1020m~(-3),形成明显的等离子体吸收,屏蔽系数的时间变化特征复杂.本文对掺杂金属聚合物烧蚀羽流的屏蔽特性进行了定量研究,可为激光烧蚀推进性能优化提供参考.
【作者单位】： 国防科学技术大学航天科学与工程学院;解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金青年科学基金(批准号:51306203) 国防科学技术大学科研计划项目(批准号:JC-14-01-02)资助的课题~~
【分类号】：V219
【正文快照】： 1引言 自1972年Kantrowitz[1]提出利用激光发射飞行器的设想以来,激光推进有了很大的发展.激光烧蚀推进是利用激光束辐照固体工质而产生工质蒸汽、工质小分子和等离子体,进而获得反作用力的推进方式,在微纳卫星发射、轨道机动[2,3]等方面具有独特优势和广泛应用前景. 近年来

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3 李国栋,熊翔;C/C复合材料基TaC涂层低功率激光烧蚀特征[J];粉末冶金材料科学与工程;2005年03期

4 ;[J];;年期

，

本文编号：1181412