پیشرانه پرتویی

پیشرانه پرتو پرتو ، که به پیشرانه هدایت شونده انرژی نیز معروف است ، دسته ای از پیشرانه های هواپیما یا فضاپیما است که از انرژی ساطع شده به فضاپیما از نیروگاه راه دور برای تامین انرژی استفاده می کند. این پرتو معمولاً یا مایکروویو یا پرتو لیزر است و به صورت پالس یا پیوسته است. یک پرتو پیوسته خود را به موشک های حرارتی ، رانشگرهای فوتونی و بادبان های سبک می رساند ، در حالی که یک پرتوهای پالس خود را به رانش های کشنده و موتورهای انفجار پالس می رساند. 

سیستم پرتاب کننده لیزری حرارت مبدل حرارتی

پیشرانه لیزری

پیشرانه لیزری نوعی پیشرانه پرتویی است که در آن منبع انرژی یک سیستم لیزری از راه دور (معمولاً زمینی) و جدا از جرم واکنش است. این شکل از پیشرانه با یک موشک شیمیایی معمولی متفاوت است که در آن انرژی و جرم واکنش از پیشرانه های جامد یا مایع حمل شده بر روی خودرو ناشی می شود.

پیشرانه لیزری با قدرت بالا

انتقال قدرت لیزری به خودروهای فضایی با پیشرانه لیزری

ایجاد سیستم HPLP به حل مشکلات فنی بستگی دارد مانند: (الف) ایجاد پرتو لیزر با واگرایی بسیار کم پرتو در قدرت بالا ، (ب) جبران اعوجاج پرتو لیزر ناشی از اتمسفر و عناصر نوری سیستم. راه حل فنی این مشکلات ، طراحی نهایی سیستم HPLP را مشخص می کند.

 

موتور پیشران لیزری هوافضا

توسعه موتور پیشران لیزری حریم هوایی که در دو حالت RP و CW تولید رانش کار می کند ، معتبر است. موتور به عنوان یک واحد اساسی برای ایجاد HPLP در نظر گرفته می شود. دستگاه لیزر هوافضا در مقایسه با دیگر موتورهای لیزر پیشران از نظر طراحی به اندازه کافی متفاوت است و از دو واحد اصلی یعنی متمرکز کننده پرتو لیزر و نازل جت تشکیل شده است. چنین دستگاهی با در نظر گرفتن تنها پارامترهای پرتو لیزر و اثرات دینامیکی گاز ، بهینه سازی هر دو واحد موتور را بطور مستقل بر روی دیگری امکان پذیر می کند.

لیزر فرسایش مواد جامد ، پیشرانه لیزر ابلیشن

تجزیه و تحلیل اثرات پالس لیزر بر روی پلیمرها به عنوان مورد استفاده برای پیشرانه فرسایش لیزری ارائه شده است. در نظر گرفته می شود که پلیمرهای ترکیب شیمیایی CHO به عنوان پیشران برای افزایش کارایی LAP با سوزاندن بخارهای پلیمری و تولید اجزای احتراق این واکنش مانند CO2 و H2O استفاده می شوند. تجزیه و تحلیل نظری اثرات فرسایش بر اساس مدل های سوزاندن پلیمرها در نظر گرفته شده است.

نظریه های اولیه دینامیک گاز در مورد تنفس هوایی لیزری و پیشرانه موشکی

برهم کنش تابش لیزر با گازها و پلاسما از نظر تئوری و تجربی به عنوان یکی از فرآیندهای اصلی تعیین کننده پیشرانه لیزری کارآمد در رژیم های تنفس هوا و موشک در نظر گرفته می شود. تجزیه لیزری گازها به عنوان پدیده ای که باعث ورود قدرت لیزر به احتراق پلاسما می شود ، مورد بررسی قرار می گیرد. برای تعیین چنین ویژگی هایی از پلاسما چند یونیزه به عنوان درجه یونیزاسیون و عملکردهای ترمودینامیکی آن به عنوان وابستگی به چگالی اولیه گاز و دمای آن ، از مدل نیمه تجربی پلاسما استفاده می شود.  

تاریخچه مختصری از پیشرانه لیزری

این فصل دستاوردهای اساسی پیشرانه لیزری را که در دهه 1970 به دست آمده است ، تجزیه و تحلیل می کند. عصر مدرن توسعه پیشرانه لیزری در آغاز قرن بیست و یکم آغاز شد و مربوط به فناوری های لیزری است که به کاربردهای عملیاتی پیشرانه لیزری اختصاص دارد. نمونه های معمولی از این کاربردها موتورهای پیشرانه لیزری و پیشرانه لیزری پیشرانه (HPLP) هستند.

 

آستروفیزیک پلاسما

آستروفیزیک پلاسما

یکی از رایج ترین اما کم درک شده ترین پدیده ها در جهان یک فرآیند انفجاری به نام اتصال مجدد مغناطیسی است. آزمایش اتصال مجدد مغناطیسی PPPL (MRX) این فرآیند را مورد مطالعه قرار می دهد ، که منجر به وقایع نجومی می شود که شامل شفق قطبی ، شعله های خورشیدی و طوفان های ژئومغناطیسی می شود. این فرایند زمانی اتفاق می افتد که خطوط میدان مغناطیسی در پلاسماها شکسته و مجدداً به شدت متصل می شوند. ایجاد و مطالعه اتصال مجدد در شرایط آزمایشگاهی کنترل شده می تواند بینش در مورد انفجار خورشیدی و شکل گیری ستارگان و کنترل بیشتر واکنش های همجوشی تجربی را به همراه داشته باشد.