[發明專利]一種脈沖式空間碎片粉末激光爆震發動機

有效

• 申請號: 201710777307.6
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107605686B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 藍磊;王賢宇;寶音賀西
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F03H1/00
• 分類號: F03H1/00;B02C17/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(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動機，其特征在于，該發動機用于清理空間碎片并利用產生的空間碎片粉末作為航天器的推進劑；該發動機包括一兩端開敞的主腔，主腔內沿軸向設置依次連通的初步分解器、行星式球磨器、爆震室和尾噴管，主腔側壁上分別設置有粉末存儲室、控制系統、反射聚焦部和激光發生器；其中，粉末存儲室的兩端分別與行星式球磨器和爆震室連通；激光發生器產生脈沖式納秒激光，該激光通過反射聚焦部后射入爆震室，并與爆震室內的碎片粉末發生間歇式爆震產生高溫高壓的等離子體氣團，該等離子體氣團通過尾噴管排出產生推力；控制系統分別與初步分解器、行星式球磨器和激光發生器相連，控制整個發動機的各項動作。

2.根據權利要求1所述的發動機，其特征在在于，所述行星式球磨器由多個硬質研磨球、研磨罐和行星輪，以及1個太陽輪和驅動該太陽輪旋轉的電機構成；其中，多個行星輪以圓周均布方式安裝在太陽輪上，并通過太陽輪帶動同時繞各自軸線和太陽輪軸線旋轉，且太陽輪和行星輪的旋轉方向相反；各行星輪分別與1個研磨罐固定連接，多個硬質研磨球均勻分散在各研磨罐內。

3.根據權利要求2所述的發動機，其特征在在于，所述硬質研磨球由鉻鋼、不銹鋼、氧化鋯或硬質陶瓷材料中的任意一種制成。

4.根據權利要求2所述的發動機，其特征在在于，各所述研磨罐均為一個中空的滾筒，滾筒內壁由錳鋼或陶瓷材料制成。

5.根據權利要求2所述的發動機，其特征在在于，所述行星式球磨器的電機受控制系統控制進行間歇式工作。

6.根據權利要求2所述的發動機，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稱分布；太陽輪和行星輪的旋轉方向相反，旋轉速度比為1：2。

7.根據權利要求1所述的發動機，其特征在在于，所述初步分解器與行星式球磨器之間通過固定在初步分解器內壁上的夾具進行物料運輸。

8.根據權利要求1所述的發動機，其特征在在于，所述行星式球磨器產生的空間粉末大部分以螺旋傳送方式存儲在粉末儲存室，剩余部分以螺旋傳送方式運送至爆震室。

9.根據權利要求1所述的發動機，其特征在在于，爆震室射入激光的腔壁處開設一光窗。