抛子束火箭推进系统的制作方法
【专利摘要】一种抛子束火箭推进系统，包括抛子束火箭发动机系统及抛子束火箭动力控制系统，所述抛子束火箭发动机系统用于提供抛子束动力源，所述抛子束火箭动力控制系统用于控制所述抛子束火箭发动机系统的作业参数，所述抛子束火箭发动机系统包括电源子系统、离子子系统、激光子系统、激离叠加加速子系统、磁力约束子系统、及超微硒输出子系统。本发明提出的抛子束火箭推进系统，首先将氙气通过强电作用形成带电离子，再由高能激光载上，经过加速后首先产生初发态的抛子波束，再经超微硒网强化输出，形成抛子束流，能够立即产生强大的反向推力，推动火箭高速飞行，推力强劲，瞬间动力推进力较大，能够满足火箭飞行所需的强劲动力。
【专利说明】
抛子束火箭推进系统
技术领域
[0001 ]本发明设及航空航天技术领域，特别是设及一种抛子束火箭推进系统。
【背景技术】
[0002] 目前人类对宇宙空间探测的需要越来越强烈，开展宇航深空探测需要火箭作为传 输工具，由于深空探测技术的不断发展及对空间目标任务的要求不断提高，空间飞行任务 的难度也在加大，因此对火箭推进系统的要求也越来越高。
[0003] 现有技术的火箭推进系统，存在瞬间动力推进力较小的问题，不能很好的满足火 箭飞行所需的强劲动力。
【发明内容】
[0004] 鉴于上述状况，有必要提供一种抛子束火箭推进系统，解决现有技术的火箭推进 系统瞬间动力推进力较小的问题。
[0005] -种抛子束火箭推进系统，包括抛子束火箭发动机系统及抛子束火箭动力控制系 统，所述抛子束火箭发动机系统用于提供抛子束动力源，所述抛子束火箭动力控制系统用 于控制所述抛子束火箭发动机系统的作业参数，所述抛子束火箭发动机系统包括电源子系 统、离子子系统、激光子系统、激离叠加加速子系统、磁力约束子系统、及超微砸输出子系 统，所述电源子系统用于提供电源，所述离子子系统用于产生带电离子，所述激光子系统用 于产生高能激光，所述高能激光为所述带电离子的载体，所述激离叠加加速子系统用于加 速W高能激光为载体的带电离子，形成初发态的抛子波束，所述磁力约束子系统用于控制 所述抛子波束的方向，所述超微砸输出子系统用于强化所述抛子波束的能量。
[0006] 本发明提出的抛子束火箭推进系统，首先将氣气通过强电作用形成带电离子，再 由高能激光载上，经过加速后首先产生初发态的抛子波束，再经超微砸网强化输出，形成抛 子束流，能够立即产生强大的反向推力，推动火箭高速飞行，推力强劲，瞬间动力推进力较 大，能够满足火箭飞行所需的强劲动力。
[0007] 上述抛子束火箭推进系统，其中，所述激光子系统与所述激离叠加加速子系统之 间设有反射膜，所述反射膜用于阻止非W高能激光为载体的带电离子通过。
[0008] 上述抛子束火箭推进系统，其中，所述电源子系统为微型核发电装置或太阳能发 电装置。
[0009] 上述抛子束火箭推进系统，其中，所述离子子系统包括氣气储存器和离子发生器， 所述氣气储存器储存的氣气经过所述离子发生器形成所述带电离子。
[0010] 上述抛子束火箭推进系统，其中，所述离子发生器至少包括一对对称设置的电极。
[0011] 上述抛子束火箭推进系统，其中，所述激光子系统为神化碳氧双协激光器。
[0012] 上述抛子束火箭推进系统，其中，所述超微砸输出子系统采用超微砸网。
[0013] 上述抛子束火箭推进系统，其中，进一步包括抛子束火箭发动机地面真空模拟系 统，所述抛子束火箭发动机地面真空模拟系统用于模拟所述抛子束火箭发动机系统工作所 需的真空环境。
[0014] 上述抛子束火箭推进系统，其中，所述抛子束火箭发动机地面真空模拟系统包括 激光发生装置、离子聚集室、回旋加力场、真空室，所述激光发生装置的上方设有高压电源 控制装置，所述离子聚集室的上方设有质子发射源和电子正引导紫外源，所述质子发射源 和所述电子正引导紫外源中屯、线的上方设有电子枪，所述回旋加力场的一侧设有稀有气体 储存装置及设于所述稀有气体储存装置上方的稀有气体加入器，所述回旋加力场和所述真 空室之间设有离子束、激光束合成室，所述真空室的下方设有样品祀室及石英观察室。
[0015] 上述抛子束火箭推进系统，其中，所述激光发生装置的底部设有稳定调节机座。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明第一实施例提出的抛子束火箭推进系统的组成示意图；
[0017] 图2为图1中抛子束火箭发动机系统的结构示意图；
[0018] 图3为本发明第二实施例提出的抛子束火箭推进系统的组成示意图。
[0019] 图4为图3中抛子束火箭发动机地面真空模拟系统的结构示意图。
[0020] 主要元件符号说明
[0021] 抛子束火箭推进系统100,100a; 抛子束火箭发动机系统10,10a;
[0022] 抛子束火箭动力控制系统20,20a;电源子系统101;
[0023] 离子子系统102; 氣气储存器1021;
[0024] 离子发生器1022; 电极10221;
[0025] 激光子系统103; 激离叠加加速子系统104;
[0026] 磁力约束子系统105; 超微砸输出子系统106;
[0027] 反射膜 107;
[0028] 抛子束火箭发动机地面真空模拟系统30a;
[00巧]激光发生装置301a; 离子聚集室302a;
[0030] 回旋加力场303a; 真空室304a;
[0031] 高压电源控制装置305a; 质子发射源306a;
[0032] 电子正引导紫外源307a; 电子枪308a;
[0033] 稀有气体储存装置309a; 稀有气体加入器310a;
[0034] 离子束、激光束合成室311a; 样品祀室312a;
[00；3日]石英观察室313a; 稳定调节机座314a;
[0036] 如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0037] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中 给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可许多不同的形式来实现，并不限于本文所 描述的实施例。相反地，提供运些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
[0038] 需要说明的是，当元件被称为"固设于"另一个元件，它可W直接在另一个元件上 或者也可W存在居中的元件。当一个元件被认为是"连接"另一个元件，它可W是直接连接 到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语"垂直的"、"水平的"、"左"、 "右"w及类似的表述只是为了说明的目的。
[0039] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的 技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具 体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语"及/或"包括一个或多个相 关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0040] 请参阅图1，本发明第一实施例提出的抛子束火箭推进系统100,其包括抛子束火 箭发动机系统10及抛子束火箭动力控制系统20,所述抛子束火箭发动机系统10用于提供抛 子束动力源，所述抛子束火箭动力控制系统20用于控制所述抛子束火箭发动机系统10的作 业参数。
[0041] 请参阅图2,所述抛子束火箭发动机系统10包括电源子系统101、离子子系统102、 激光子系统103、激离叠加加速子系统104、磁力约束子系统105、及超微砸输出子系统106。
[0042] 所述电源子系统101用于提供电源，所述电源子系统101为微型核发电装置或太阳 能发电装置，具体在图示的实施例中，所述电源子系统101为太阳能发电装置
[0043] 所述离子子系统102用于产生带电离子，所述离子子系统102包括氣气储存器1021 和离子发生器1022,所述氣气储存器1021储存的氣气经过所述离子发生器1022形成所述带 电离子。所述离子发生器1022至少包括一对对称设置的电极10221。
[0044] 所述激光子系统103用于产生高能激光，所述高能激光为所述带电离子的载体，具 体在图示的实施例中，所述激光子系统103为神化碳氧双协激光器。
[0045] 所述激离叠加加速子系统104用于加速所述W高能激光为载体的带电离子，形成 初发态的抛子波束，所述磁力约束子系统105用于控制所述抛子波束的方向。
[0046] 所述超微砸输出子系统106用于强化所述抛子波束的能量。具体在图示的实施例 中，所述超微砸输出子系统106采用超微砸网。
[0047] 进一步地，所述激光子系统103与所述激离叠加加速子系统104之间设有反射膜 107,所述反射膜107用于阻止非W高能激光为载体的带电离子通过。
[004引本发明的工作原理如下：
[0049] 氣气储存器1021储存的氣气经过离子发生器1022的强电作用形成带电离子，由此 形成离子流，该离子流由激光子系统103产生的高能激光（即光粒子)载上，一部分成为W高 能激光为载体的带电离子，另一部分成为非W高能激光为载体的带电离子，其中，非W高能 激光为载体的带电离子被反射膜107截住，W高能激光为载体的带电离子通过激离叠加加 速子系统104加速，立即产生初发态的抛子波束，该抛子波束经过超微砸输出子系统106强 化输出，使高能抛子波束进入宇宙超真空中，形成抛子束流，进而立即产生强大的反向推 力，推动火箭高速飞行，瞬间动力推进力较大，且推力强劲，能够满足火箭飞行所需的强劲 动力。
[0050] 请参阅图3,本发明第二实施例提出的抛子束火箭推进系统100a，其在第一实施例 的基础上增加了抛子束火箭发动机地面真空模拟系统30a，所述抛子束火箭发动机地面真 空模拟系统30a用于模拟所述抛子束火箭发动机系统10工作所需的真空环境，从而能够在 地面上对抛子束火箭发动机系统10进行研究，避免火箭推进系统盲目进入太空而产生损 失。
[0051] 请参阅图4,所述抛子束火箭发动机地面真空模拟系统30a包括激光发生装置 301a、离子聚集室302a、回旋加力场303a、真空室304a，所述激光发生装置301a的上方设有 高压电源控制装置305a，所述离子聚集室302a的上方设有质子发射源306a和电子正引导紫 外源307曰，所述质子发射源306a和所述电子正引导紫外源307a中屯、线的上方设有电子枪 308曰，所述回旋加力场303a的一侧设有稀有气体储存装置309a及设于所述稀有气体储存装 置309a上方的稀有气体加入器310a，所述回旋加力场303a和所述真空室304a之间设有离子 束、激光束合成室311a，所述真空室304a的下方设有样品祀室312a及石英观察室313a，进一 步地，所述激光发生装置301a的底部设有稳定调节机座314a。所述抛子束火箭发动机地面 真空模拟系统30a的参数由抛子束火箭动力控制系统20a控制。
[0052]该抛子束火箭发动机地面真空模拟系统30a能够精确的模拟抛子束火箭发动机系 统20a在真空的工作环境，提高抛子束火箭推进系统100a的可靠性，抛子束火箭发动机系统 20a在抛子束火箭发动机地面真空模拟系统30a中作业时，采用MATLAB模拟控制分量的性能 指标如下表所示：
[0化3]
[0054] 本发明提出的抛子束火箭推进系统，首先将氣气通过强电作用形成带电离子，再 由高能激光载上，经过加速后首先产生初发态的抛子波束，再经超微砸网强化输出，形成抛 子束流，能够立即产生强大的反向推力，推动火箭高速飞行，推力强劲，瞬间动力推进力较 大，能够满足火箭飞行所需的强劲动力。
[0055] W上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可W做出若干变形和改进，运些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应W所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种抛子束火箭推进系统，其特征在于，包括抛子束火箭发动机系统及抛子束火箭 动力控制系统，所述抛子束火箭发动机系统用于提供抛子束动力源，所述抛子束火箭动力 控制系统用于控制所述抛子束火箭发动机系统的作业参数，所述抛子束火箭发动机系统包 括电源子系统、离子子系统、激光子系统、激离叠加加速子系统、磁力约束子系统、及超微硒 输出子系统，所述电源子系统用于提供电源，所述离子子系统用于产生带电离子，所述激光 子系统用于产生高能激光，所述高能激光为所述带电离子的载体，所述激离叠加加速子系 统用于加速以高能激光为载体的带电离子，形成初发态的抛子波束，所述磁力约束子系统 用于控制所述抛子波束的方向，所述超微硒输出子系统用于强化所述抛子波束的能量。2. 根据权利要求1所述的抛子束火箭推进系统，其特征在于，所述激光子系统与所述激 离叠加加速子系统之间设有反射膜，所述反射膜用于阻止非以高能激光为载体的带电离子 通过。3. 根据权利要求1所述的抛子束火箭推进系统，其特征在于，所述电源子系统为微型核 发电装置或太阳能发电装置。4. 根据权利要求1所述的抛子束火箭推进系统，其特征在于，所述离子子系统包括氙气 储存器和离子发生器，所述氙气储存器储存的氙气经过所述离子发生器形成所述带电离 子。5. 根据权利要求4所述的抛子束火箭推进系统，其特征在于，所述离子发生器至少包括 一对对称设置的电极。6. 根据权利要求1所述的抛子束火箭推进系统，其特征在于，所述激光子系统为砷化碳 氧双协激光器。7. 根据权利要求1所述的抛子束火箭推进系统，其特征在于，所述超微硒输出子系统采 用超微砸网。8. 根据权利要求1至7任意一项所述的抛子束火箭推进系统，其特征在于，进一步包括 抛子束火箭发动机地面真空模拟系统，所述抛子束火箭发动机地面真空模拟系统用于模拟 所述抛子束火箭发动机系统工作所需的真空环境。9. 根据权利要求8所述的抛子束火箭推进系统，其特征在于，所述抛子束火箭发动机地 面真空模拟系统包括激光发生装置、离子聚集室、回旋加力场、真空室，所述激光发生装置 的上方设有高压电源控制装置，所述离子聚集室的上方设有质子发射源和电子正引导紫外 源，所述质子发射源和所述电子正引导紫外源中心线的上方设有电子枪，所述回旋加力场 的一侧设有稀有气体储存装置及设于所述稀有气体储存装置上方的稀有气体加入器，所述 回旋加力场和所述真空室之间设有离子束、激光束合成室，所述真空室的下方设有样品靶 室及石英观察室。10. 根据权利要求9所述的抛子束火箭推进系统，其特征在于，所述激光发生装置的底 部设有稳定调节机座。
【文档编号】B64G1/40GK105966641SQ201610380658
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】郭宗帅, 邱小林, 郭鹏飞, 谢猛
【申请人】南昌理工学院