[發(fā)明專利]一種脈沖式空間碎片粉末激光爆震發(fā)動(dòng)機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710777307.6
• 申請(qǐng)日: 2017-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN107605686B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藍(lán)磊;王賢宇;寶音賀西
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): F03H1/00
• 分類號(hào): F03H1/00;B02C17/08
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

1.一種脈沖式空間碎片粉末激光爆震發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，該發(fā)動(dòng)機(jī)用于清理空間碎片并利用產(chǎn)生的空間碎片粉末作為航天器的推進(jìn)劑；該發(fā)動(dòng)機(jī)包括一兩端開敞的主腔，主腔內(nèi)沿軸向設(shè)置依次連通的初步分解器、行星式球磨器、爆震室和尾噴管，主腔側(cè)壁上分別設(shè)置有粉末存儲(chǔ)室、控制系統(tǒng)、反射聚焦部和激光發(fā)生器；其中，粉末存儲(chǔ)室的兩端分別與行星式球磨器和爆震室連通；激光發(fā)生器產(chǎn)生脈沖式納秒激光，該激光通過(guò)反射聚焦部后射入爆震室，并與爆震室內(nèi)的碎片粉末發(fā)生間歇式爆震產(chǎn)生高溫高壓的等離子體氣團(tuán)，該等離子體氣團(tuán)通過(guò)尾噴管排出產(chǎn)生推力；控制系統(tǒng)分別與初步分解器、行星式球磨器和激光發(fā)生器相連，控制整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)動(dòng)作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在在于，所述行星式球磨器由多個(gè)硬質(zhì)研磨球、研磨罐和行星輪，以及1個(gè)太陽(yáng)輪和驅(qū)動(dòng)該太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn)的電機(jī)構(gòu)成；其中，多個(gè)行星輪以圓周均布方式安裝在太陽(yáng)輪上，并通過(guò)太陽(yáng)輪帶動(dòng)同時(shí)繞各自軸線和太陽(yáng)輪軸線旋轉(zhuǎn)，且太陽(yáng)輪和行星輪的旋轉(zhuǎn)方向相反；各行星輪分別與1個(gè)研磨罐固定連接，多個(gè)硬質(zhì)研磨球均勻分散在各研磨罐內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在在于，所述硬質(zhì)研磨球由鉻鋼、不銹鋼、氧化鋯或硬質(zhì)陶瓷材料中的任意一種制成。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在在于，各所述研磨罐均為一個(gè)中空的滾筒，滾筒內(nèi)壁由錳鋼或陶瓷材料制成。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在在于，所述行星式球磨器的電機(jī)受控制系統(tǒng)控制進(jìn)行間歇式工作。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在在于，所述行星式球磨器中研磨罐采用六罐式中心對(duì)稱分布；太陽(yáng)輪和行星輪的旋轉(zhuǎn)方向相反，旋轉(zhuǎn)速度比為1：2。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在在于，所述初步分解器與行星式球磨器之間通過(guò)固定在初步分解器內(nèi)壁上的夾具進(jìn)行物料運(yùn)輸。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在在于，所述行星式球磨器產(chǎn)生的空間粉末大部分以螺旋傳送方式存儲(chǔ)在粉末儲(chǔ)存室，剩余部分以螺旋傳送方式運(yùn)送至爆震室。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在在于，爆震室射入激光的腔壁處開設(shè)一光窗。