一種燃速可調(diào)的光控固體推進(jìn)劑燃燒特性

段卜仁，章皓男，華佐豪，吳立志，3，鮑紫荊，郭 寧，葉迎華，3，沈瑞琪，3

（1. 南京理工大學(xué) 化工學(xué)院，江蘇 南京 210094；2. 南京理工大學(xué) 空間推進(jìn)技術(shù)研究所，江蘇 南京 210094；3. 微納含能器件工業(yè)和信息化部重點實驗室，江蘇 南京 210094；4. 上海航天動力技術(shù)研究所，上海 201109）

1 引言

微納衛(wèi)星作為微電子、微機(jī)械、先進(jìn)材料以及計算機(jī)等高新技術(shù)集成的產(chǎn)物，具有重量輕、體積小、成本低、研制周期短等特點［1-2］。與此同時，微納衛(wèi)星的靈活性、分散性和生存能力強(qiáng)，通過編隊組網(wǎng)，微納衛(wèi)星能夠完成與大衛(wèi)星幾乎相同的任務(wù)，因此過去十幾年來，由中大型衛(wèi)星承擔(dān)的空間任務(wù)逐漸改為由小衛(wèi)星或微衛(wèi)星所承擔(dān)［3-5］。受限于自身的體積與質(zhì)量，微納衛(wèi)星無法攜帶大型的推進(jìn)系統(tǒng)，但由于需要經(jīng)常執(zhí)行變軌、編隊飛行及姿態(tài)調(diào)整等任務(wù)，微納衛(wèi)星需要具備靈活的推力控制，特別是隨機(jī)控制的能力，這對于微納衛(wèi)星所攜帶的微推進(jìn)系統(tǒng)提出了更高的要求［6］。傳統(tǒng)化學(xué)推進(jìn)中使用的固體推進(jìn)劑在點火后通常為自持燃燒，不具備重復(fù)啟動和可控燃燒的能力，只能通過改變藥劑配方或推力器結(jié)構(gòu)等方式實現(xiàn)推力的控制，因此難以應(yīng)用于小型航天器的推進(jìn)系統(tǒng)中［7-8］。隨著激光技術(shù)的發(fā)展，激光器在體積、重量不斷縮小的情況下，能夠具備更高的能量轉(zhuǎn)化效率，因此將激光用于化學(xué)推進(jìn)以實現(xiàn)推進(jìn)劑的可控燃燒成為了一種可能。針對上述設(shè)想，國內(nèi)外研究團(tuán)隊從推進(jìn)劑的配方、裝藥結(jié)構(gòu)以及作用方式等方面開展了大量的研究，成功實現(xiàn)了固體化學(xué)推進(jìn)劑的可控燃燒與可調(diào)推力。……