[发明专利]一种全向激光微推进器

说明书

本发明公开了一种全向激光微推进器，包括：壳体，侧面开设有N个推进喷口；N个半导体激光器阵列，位于壳体内，与N个推进喷口一一相对设置；含能工质带，设置于N个半导体激光器阵列与N个推进喷口之间，含能工质带涂覆含能工质的一侧面面向推进喷口；传送机构，含能工质带固定于传送机构，以通过传送机构带动调整未烧蚀的含能工质带移动到半导体激光器阵列前方；系统控制电路，与N个半导体激光器阵列和传送机构连接。本申请通过提供一种全向激光微推进器，解决了现有技术中的卫星推进器存在的多向推进的实现与推进器质量、体积和成本存在冲突的技术问题。实现了一种具有全方向推进功能，且成本低、体积质量小、冲量调节范围大的推进器。

技术领域

本发明涉及微纳卫星航天技术领域，特别涉及一种全向激光微推进器。

背景技术

借助日益先进的推进技术和卫星技术，具有特定功能的通信卫星、气象卫星等给人类带来了翻天覆地的变化。随着卫星功能的增多，微纳卫星技术及其组网应用技术成为了国际卫星技术研究的热点之一，应用于微纳卫星的微推进技术的需求也逐渐增强。

化学推进是目前普遍采用的推进技术，主要存在总冲受携带燃料限制、冲量调节范围小、推力精度较差、应用于微纳卫星上成本高等缺点。

电推进技术可以部分克服上述缺点，例如霍尔推进、离子推进等都具有携带方便、质量较轻等优点并正在走向成熟。

截止目前为止，应用于微纳卫星的推进技术，不管是化学推进技术还是电推进技术都受到了一定的限制：一方面受微纳卫星质量、空间、功率、推力要求范围等限制，另一方面受推进技术水平限制，例如单台推进器仅能实现单个方向的推进，若增加推进器的数量以实现多向推进则代价为微纳卫星的有效载荷质量、空间等被大幅压缩，成本急剧提高，甚至与有效载荷质量、卫星体积等因素冲突导致无法应用。

也就是说，现有技术中的卫星推进器存在多向推进的实现与推进器的现有水平以及推进器质量、体积和成本存在冲突的技术问题。

发明内容

本发明通过提供一种全向激光微推进器，解决了现有技术中的卫星推进器存在的多向推进的实现与推进器质量、体积和成本存在冲突的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了如下技术方案：

一种全向激光微推进器，包括：

壳体，所述壳体侧面开设有N个推进喷口，N为大于2的正整数；

N个半导体激光器阵列，所述N个半导体激光器阵列位于所述壳体内，与所述N个推进喷口一一相对设置；

含能工质带，设置于所述N个半导体激光器阵列与所述N个推进喷口之间，所述含能工质带涂覆含能工质的一侧面向所述推进喷口，其中，当所述半导体激光器阵列开启时，激光烧蚀所述含能工质带后的产物从所述推进喷口喷出以产生反推力；

传送机构，所述含能工质带固定于所述传送机构，以通过所述传送机构带动调整未烧蚀的所述含能工质带移动到所述半导体激光器阵列前方的焦点上；

系统控制电路，所述系统控制电路与所述N个半导体激光器阵列的电路连接，以控制所述N个半导体激光器阵列的开启和关闭，实现一个方向或一个合方向的推力；所述系统控制电路与所述传送机构连接，以控制所述传送机构运行。

可选的，所述推进器还包括：N个微光路系统，所述N个微光路系统一一对应的覆盖于所述N个半导体激光器阵列表面，以聚焦激光快轴和慢轴的发散角度，形成激光焦点。

可选的，所述推进器还包括：N个半导体激光器电路，所述N个半导体激光器电路与所述N个半导体激光器阵列一一对应连接，所述N个半导体激光器电路与所述系统控制电路连接，以接收所述系统控制电路的控制指令，并基于所述控制指令控制连接的所述半导体激光器阵列。