激光推进中非设计工况聚焦及工作稳定性分析

【作者】 于淼； 梁宗宪； 杨明峰； 杨基明；

【机构】 中国科学技术大学力学和机械工程系；

【摘要】 <正> 激光推进器的聚焦性能对其推进效率和稳定性有重要影响。本文研究了入射激光方向偏转,强度分布变化以及激光反射面粗糙等因素对聚焦性能的影响。主要工作包括两个部分:(1)使用光线追踪法研究了以上因素对激光击穿空气形成等离子体形状的影响;(2)使用基于非结构自适应网格的二阶TVD格式程序模拟了激光诱导的爆轰作用下的流场,对聚焦偏离时激光推进的效率以及产生的偏转力矩进行了研究。结果表明,模拟得到的等离子体形状与实验结果非常相近,而当聚焦偏离时,此形状就会发生显著变化,在偏离较大情况下还会发生击穿失败;随着聚焦位置和推进器质量分布的不同,聚焦偏离所产生的偏转力矩既可能促使推进器失稳,也可能使推进器回趋稳定。更多还原