[发明专利]一种玻璃激光推进器

说明书

技术领域

本发明属于激光推进器设计技术领域，尤其涉及一种玻璃激光推进器。 

背景技术

激光推进是一种依靠远距离输送激光能量产生推进力的新概念推进技术，不论是推进原理、能量转换方式，还是系统组成和应用体系，都不同于现有的化学火箭推进。近年来，学者通过开展理论研究、数值模拟及实验研究，攻克了许多基础问题和技术难题，展示了激光推进的诱人前景。其中推进器的研究一直是实验研究的重点内容。 

目前激光推进实验中大都采用铝合金材质的推选器。铝合金推进器通过金刚石车床加工而成，其内表面会留下螺纹状痕迹，激光束照上去容易形成干涉，光洁度不太理想，激光反射率只有90％左右，导致约10％的激光能量直接烧蚀推进器，严重制约了激光推进技术的研究发展。 

在创纪录外场飞行试验中，研究人员采取在聚焦区域加装聚甲醛树脂的办法来保护推进器喷管免受激光烧蚀，显著的提高了光船的飞行时间，然而在经受12.7s激光照射后推进器被摧毁。在装备学院开展的铃形推进器实验中，采用了耐高温材料，还采取了发汗冷却措施，单次工作时间延长到5s，累计工作50s后，喷管仍被烧毁。 

实验表明，在推进器材料和热防护等方面的研究工作任务还非常艰巨，除了针对铝合金推进器开展热防护研究外，积极试验其它材质的推进器将是一个重要的发展趋势。 

发明内容

本发明提供了一种玻璃激光推进器，旨在提高推进器的激光反射效率。目前激光推进实验中大都采用铝合金材质的推进器，铝合金推进器通过金刚石车床加工而成，内表面会留下螺纹状痕迹，激光束照上去容易形成干涉，光洁度及激光反射率不理想，导致约10％的激光能量直接烧蚀推进器，严重制约了激光推进器的工作时间。 

本发明的目的在于提供一种玻璃激光推进器，该玻璃激光推进器包括： 

K9玻璃材质层，用于优化推进器内表面面型结构，提高推进器内表面的刨光精度； 

激光反射膜层，设置在推进器内表面中K9玻璃材质层的外层，依据激光波长的不同，可加镀不同的高反射膜层，用于提高推进器内表面的激光反射率，减小了推进器被高能激光直接摧毁的风险； 

加固支架，设置在推进器的外部，用于提高推进器抗高速流场冲击的能力。 

进一步，所述激光反射膜层使推进器内表面的激光反射率达到99％以上。 

进一步，该玻璃激光推进器的厚度不大于1.5mm。 

进一步，所述加固支架采用导热性好的金属材料制成。 

本发明提供的玻璃激光推进器，K9玻璃材质层优化了推进器内表面面型结构，提高了推进器内表面的刨光精度，激光反射膜层设置在推进器内表面中K9玻璃材质层的外层，提高了推进器内表面的激光反射率，减小了推进器被高能激光直接摧毁的风险，加固支架设置在推进器的外部，同时采用导热性好的金属材料制成，用于提高推进器抗高速流场冲击的能力，激光反射膜层使推进器内表面的激光反射率达到99％以上，激光束照射到该玻璃激光推进器上不易形成干涉，光洁度及激光反射率较为理想，具有较强的推广与研究价值。 

附图说明

图1是本发明实施例提供的玻璃激光推进器的结构示意图。 

图中：1、K9玻璃材质层；2、加固支架。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。 

图1示出了本发明实施例提供的玻璃激光推进器的结构。为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。 

该玻璃激光推进器包括： 

K9玻璃材质层1，用于优化推进器内表面面型结构，提高推进器内表面的刨光精度； 

激光反射膜层，设置在推进器内表面中K9玻璃材质层1的外层，用于提高推进器内表面的激光反射率，减小了推进器被高能激光直接摧毁的风险； 

加固支架2，设置在推进器的外部，用于提高推进器抗高速流场冲击的能力。 

在本发明实施例中，激光反射膜层使推进器内表面的激光反射率达到99％以上，并使推进器可经受住上百次千兆瓦量级激光脉冲的冲击。 

在本发明实施例中，该玻璃激光推进器的厚度不大于1.5mm。 

在本发明实施例中，加固支架2采用导热性好的金属材料制成。 

在本发明实施例中，该玻璃激光推进器焦距可设计为10mm，开口半径可设计为20mm，厚度可设计为1.5mm。