Семинар по фундаментальным проблемам аэродинамики в формате видеоконференции ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, ИТПМ СО РАН, СПбПУ, ИМех МГУ

Тема: Лазерный ракетный двигатель с непрерывным оптическим разрядом в среде осесимметричного закрученного потока рабочего газа в камере

Автор: Альберт Габдулбарович Саттаров (КНИТУ-КАИ им.А.Н.Туполева) albert5519@mail.ru

Тенденция, направленная на повышение энерговооруженности современных орбитальных КЛА, в частности, создание космических аппаратов на основе использования ядерных реакторов с мощными бортовыми источниками питания, существенно приближает возможность реализации концепции использования лазерной энергии для получения тяги в ракетных двигателях, использующих для нагрева рабочего тела в камере поглощения энергию лазерного излучения.

Особенностью предлагаемого подхода к формированию лазерной тяги в сверхзвуковых режимах является использование энергии непрерывного лазерного излучения для получения в камере поглощения непрерывного оптического разряда в среде рабочего газа, нагрева рабочего газа за счет процессов интенсивного теплообмена между непрерывным оптическим разрядом и рабочим газом, организации охлаждения стенок камеры от тепловых потоков и формирования тяги в результате истечения газа, нагретого непрерывным оптическим разрядом рабочего газа из ка-меры и сопла лазерного ракетного двигателя.

Предложен критерий оценки устойчивого «горения» непрерывного оптического разряда в камере поглощения ЛРД. Проведены экспериментальные исследования эффективности газодинамического окна и ЛРД на лазерном стенде с мощностью 10 кВт.

Риc. 1. Принцип функционирования ЛРД с непрерывным нагревом газа в оптическом разряде в конической камере поглощения: 1–лазерное излучение, 2–газодинамическое окно, 3–переднее днище камеры, 4–оптический разряд, 5–пограничный слой, 6–ядро потока, 7–тангенциальное отверстие, 8–малоподвижная область течения, 9–заднее днище камеры, 10–критическое сечение сопла, 11–отвод тепла из критического сечения, 12–сопло.