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[发明专利]一种固体推进剂点火后气化产物羽流发散角的测量方法-CN202310073468.2在审
发明人：欧阳;吴建军;张宇;程玉强;李健;郑鹏;胡泽君;赵元政;李宇奇 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2023-01-13 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： F02K9/96 文献下载
摘要：本发明属于推力器气化产物羽流发散角的测量领域，具体是涉及到一种固体推进剂点火后气化产物羽流发散角的测量方法，包括如下步骤：获取固体推进剂点火前的背景图像和点火过程中的气化产物膨胀运动图；对所述背景图像和所述气化产物膨胀运动图进行比较，获得气化产物图像；求解气化产物图像N个截面上的辐射照度径向分布图；确定每个截面上最大照度值，并计算出每个截面上98％最大照度值的位置；采用最小二乘法，对所有98％最大照度值的位置进行线性回归，计算回归直线的斜率，并根据回归直线的斜率，计算气化产物的羽流发散角度。本发明所提供的羽流发散角度测量方法保证测量效率和高测量精度。
一种固体推进点火气化产物发散测量方法

[实用新型]空间电控固体等离子体推力器-CN202221155687.2有效
发明人：李宇奇;吴建军;胡泽君;张宇;欧阳;李健;郑鹏;赵元政 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-05-13 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： F03H1/00 文献下载
摘要：本实用新型提供一种空间电控固体等离子体推力器，包括推力器壳体，推力器壳体内依次设置有阴极、放电腔室、第一阳极以及燃烧室，远离阴极的推力器壳体的一端连接有第二阳极，所述第二阳极采用扩张型喷管结构，第二阳极同时作为推进器本体的尾喷管；所述阴极和第一阳极之间为能够填充电控固体推进剂的放电腔室，所述放电腔室与燃烧室联通，所述燃烧室外侧环绕有射频线圈，所述燃烧室出口联通第二阳极。该推力器具有推力大、比冲高、结构简单的优点。
空间固体等离子体推力

[发明专利]阵列式电控固体电弧微推力器-CN202210520376.X在审
发明人：胡泽君;吴建军;张宇;李宇奇;欧阳;郑鹏;李健;程玉强;赵元政;王墨戈 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-05-13 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： F03H1/00 文献下载
摘要：本发明提供一种阵列式电控固体电弧微推力器，包括金属基座、中心阴极以及由内至外环绕在中心阴极外的一层以上的环形阳极，中心阴极与距离其最近的一层环形阳极之间以及相邻层环形阳极之间均设置有阵列推力单元，所述阵列推力单元由多个固体推力单元呈阵列排布而成，所述中心阴极、环形阳极以及固体推力单元的一端均安装在所述金属基座上，所述中心阴极、环形阳极以及固体推力单元的另一端为自由端，所述中心阴极与各层环形阳极之间形成固体推力单元工作产生的燃烧气体的多层环形喷口。该推力器具有宽推力调节范围、比冲高、结构简单可靠的优点，适合作为空间装置的动力系统。
阵列式电控固体电弧推力

[发明专利]基于固定电极结构的电控固体工质点火装置-CN202210825036.8在审
发明人：胡泽君;吴建军;张宇;李宇奇;欧阳;郑鹏;赵元政 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-07-14 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： F02K9/95 文献下载
摘要：本发明提供一种基于固定电极结构的电控固体工质点火装置，包括电控固体工质、推进机构、阴极以及阳极，所述阴极和阳极相对设置且位置固定，电控固体工质由推进机构支撑在阴极和阳极之间，且在点火燃烧过程，不断消耗的电控固体工质由推进机构持续推动至阴极和阳极之间完成补给。本发明阴极和阳极位置固定，从而保证了与电极接触的电控固体工质燃面的固定，避免了活动电极结构燃烧控制困难、与电源连接设计复杂的问题，从而简化结构设计、增加装置稳定工作的可靠性。
基于固定电极结构固体工质点火装置

[发明专利]一种用于激光-电磁复合推力器宏观性能参数的预测方法-CN202210528900.8在审
发明人：吴建军;欧阳;张宇;王墨戈;李健;郑鹏;胡泽军;赵元政;李宇奇 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-05-16 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于激光‑电磁复合推力器宏观性能参数的预测方法，属于等离子体领域。本发明首先读取推进剂与激光的参数，划分网格进行循环计算，在每一次循环中，计算推进剂表面烧蚀速度、烧蚀深度和烧蚀质量，更新当前温度下的物性参数和内热源；获取推进剂的温度分布、烧蚀总质量、表面烧蚀速度和排气速度，将烧蚀产物视为具有一定初速度和质量的电流片，计算电流电的电阻和厚度，计算推力器的比冲、元冲量和推进效率。不仅可以填补相关研究在此方面上的空缺，而且可在不需要推力器进行试验测试的情况下对其性能参数进行估算，提前预测其应用范围及应用价值，减少中间加工、制造、组装、试验和测试等环节，降低推力器研制成本和研制周期。
一种用于激光电磁复合推力宏观性能参数预测方法

[发明专利]激光烧蚀Al-PTFE反应材料的烧蚀深度和温度分布预测方法-CN202210528908.4在审
发明人：吴建军;欧阳;张宇;王墨戈;李健;郑鹏;胡泽军;赵元政;李宇奇 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-05-16 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G01N25/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种激光烧蚀Al‑PTFE反应材料的烧蚀深度和温度分布预测方法，属于含能材料领域。本发明理论分析和总结了激光烧蚀Al‑PTFE反应材料的动态多物理过程，然后将反应材料划分为三个区域和阶段，充分考虑激光能量热沉积、化学反应动力学、相变和移动边界等因素对烧蚀过程的影响，建立高保真数值模型并且开发对应的数值求解方法，准确预测Al‑PTFE反应材料的烧蚀深度和温度分布。相比现有技术，本发明一方面能够根据爆破或者推力需求，快速确定激光点火能量，另一方面可根据提供的激光能量预测反应材料温度分布，评估反应进程。
激光 al ptfe 反应材料深度温度分布预测方法

[发明专利]激光-电磁复合推力器的金属推进剂烧蚀模拟方法及系统-CN202210642435.0在审
发明人：李宇奇;欧阳;吴建军;张宇;胡泽君;李健;程玉强;郑鹏;赵元政 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-06-08 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开一种激光‑电磁复合推力器的金属推进剂烧蚀模拟方法及系统，首先获取金属推进剂与激光的状态参数，划分计算域网格。建立了考虑相变、相界面移动、微尺度效应和羽流屏蔽效应的金属热传导模型，求解相应阶段的控制方程获得金属内部的温度分布，进而获得当前阶段相界面的移动速度和位置。建立了考虑相爆炸和蒸发效应的金属烧蚀模型，从而获得金属表面的烧蚀速率、烧蚀深度和质量，并对金属烧蚀面进行坐标转换，同时更新此时间步长下温度分布对应的金属状态参数和热源，实现激光持续时间内数值求解的闭环。本发明量化了多物理因素对金属烧蚀的影响，能够准确预测金属推进剂的烧蚀特性，促进高效利用推进剂，确保推进系统长期稳定运行。
激光电磁复合推力金属推进剂烧蚀模拟方法系统

[发明专利]激光推进系统中聚合物推进剂烧蚀的二维模拟方法-CN202011150279.3有效
发明人：欧阳;吴建军;张宇;程玉强;王墨戈;李健;谭胜;郑鹏;吴必琦;赵元政 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2020-10-23 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种激光推进系统中聚合物推进剂烧蚀的二维模拟方法，属于航天技术领域。本发明首先根据推进剂化学组成，计算热容、密度和导热系数与温度相关的表达式；读取已知参数进行循环计算，在每一次循环中，计算退缩速度、烧蚀深度和质量，对烧蚀表面进行坐标变化和二维正交网格划分，计算各网格点的物性参数和分解率；求解考虑分解、烧蚀面退缩、微小尺度传热和等离子体屏蔽效应的导热方程，获得此时间步长各网格点的温度；循环计算获得最终时刻的温度分布、烧蚀深度和质量。相比现有技术，本发明能量化各因素对烧蚀过程的影响，可准确获取聚合物推进剂温度变化情况，预测烧蚀质量和烧蚀深度，进而高效利用推进剂，确保长期任务的进行。
激光推进系统聚合物剂烧蚀二维模拟方法

[实用新型]一种太阳能热-电组合动力空间碎片清理装置-CN202220694064.6有效
发明人：胡泽君;张宇;吴建军;赵李北;李宇奇;欧阳;郑鹏;赵元政;石业辉;王涵巍 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-03-28 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： B64G4/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种太阳能热‑电组合动力空间碎片清理装置，包括舱体、电源组件、主推力器与辅助推力器；舱体内设有收纳仓，舱体的外壁上设有与电源组件电连接的机械臂，且舱体的外壁上与机械臂相邻的位置设有舱门，舱门与收纳仓连通；主推力器为设在舱体内的太阳能热推力器，用于为舱体提供主推力；辅助推力器为设在舱体外壁上且与电源组件电连接的电推力器，用于驱动舱体俯仰和/或偏航和/或滚转。通过综合太阳能热推力器和电推力器的优点，设计了适用于微型空间装置的高比冲组合动力系统，可长时间为姿态控制和机动变轨提供动力，并且具有结构简单、质量轻、机动能力强、抓取次数多的优点。
一种太阳能组合动力空间碎片清理装置

[发明专利]多级吸气式电推进装置-CN202210248364.6在审
发明人：李宇奇;吴建军;张宇;程玉强;李健;王墨戈;杨述明;欧阳;郑鹏;赵元政 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-03-14 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： F03H1/00 文献下载
摘要：本发明提供一种多级吸气式电推进装置，吸气单元从飞行环境中吸入气体工质；输气单元输送气体工质，输气单元的输入端与吸气单元的气体工质输出端连接，输气单元的输出端分别连接储气单元的气体工质输入端和推进单元的气体工质输入端；储气单元储存气体工质，储气单元的气体工质输出端和推进单元的气体工质输入端连接；储气单元的气体工质输入端设有进气阀，储气单元的气体工质输出端设有泄放阀；推进单元包括一级以上的加速单元，用于对来自输气单元或/和储气单元的气体工质进行电离生成等离子体并加速喷出，形成推力。本发明根据飞行环境中大气压力和密度情况，调整工作状态，具有高效气体捕获能力和优越的推进性能。
多级吸气推进装置

[发明专利]一种全电推进立方体卫星-CN202111595136.8在审
发明人：吴建军;郑鹏;张宇;李健;欧阳;王墨戈;赵元政;王昊义;杨述明;李宇奇 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2021-12-23 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： B64G1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种全电推进立方体卫星，包括卫星本体以及设在所述卫星本体上的主推力器，还包括第一辅助推力器、第二辅助推力器与第三辅助推力器；第一辅助推力器、第二辅助推力器与第三辅助推力器分别通过连杆机构与卫星本体相连；第一辅助推力器、第二辅助推力器与第三辅助推力器均为脉冲等离子体推力器。采用脉冲等离子体推力器，除了能补偿气动阻力外，还能替代传统反作用飞轮和磁力矩器，以此完成轨道变换、姿态调整等任务，具有更高的有效载荷、更低的成本、更长的寿命和更轻的质量。而且通过设置连杆机构增加辅助推力器的控制力矩，解决电推力器推力较小的问题，从而使立方星具有更小的整体尺寸，更高的精度和更短的响应时间。
一种推进立方体卫星

[发明专利]一种栅极加速微阴极电弧推进系统-CN202110422992.7有效
发明人：王昊义;李健;吴建军;张宇;王墨戈;何振;赵元政 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2021-04-17 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： F03H1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种栅极加速微阴极电弧推进系统，属于卫星微推进技术领域。本发明由微阴极电弧推力器、功率处理单元、电源系统和点火电路系统组成，通过在微阴极电弧推力器喷口处添加阴性加速栅极产生静电场，使喷出的等离子体流中的离子进一步加速。系统的优点在于能够提高微阴极电弧推力器的推进性能。此外，由于采用电容储能和点火器点火的方式，推力器的点火和放电都更为稳定。
一种栅极加速阴极电弧推进系统

[发明专利]一种基于点火器的微阴极电弧推进系统-CN202110414767.9有效
发明人：王昊义;吴建军;李健;张宇;王墨戈;何振;赵元政 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2021-04-17 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： F03H1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于点火器的微阴极电弧推进系统，属于卫星微推进技术领域。本发明由微阴极电弧推力器本体、磁路系统、电源系统、限流电阻、储能电容和点火电路系统组成，通过点火电路系统控制点火器点火来产生初始带电粒子，从而诱导电极间电弧放电。系统的优点在于点火器点火方式相较于无触发点火方式更加稳定可控，同时避免了由于导电薄膜不均匀烧蚀带来的推力器提前失效问题，延长了使用寿命。此外，由于采用电容储能方式，相比于传统的电感储能方式放电更为稳定，能够提高微阴极电弧推进系统的工作稳定性。
一种基于点火器阴极电弧推进系统

[实用新型]一种浸没冷却式感应耦合等离子体发生器-CN202121601316.8有效
发明人：郑鹏;吴建军;张宇;王墨戈;程玉强;车碧轩;李健;欧阳;赵元政;王昊义 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2021-07-14 - 公布日： 2021-12-17 - 主分类号： H05H1/28 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种浸没冷却式感应耦合等离子体发生器，包括：冷却法兰，盖板，石英管，感应线圈和外壳；所述外壳为中空的筒状体，所述冷却法兰和盖板分别安装在所述外壳的相对两端，且相互密封连接；所述石英管与所述外壳同轴的设置在所述外壳内，且所述石英管相对的两端分别与所述冷却法兰和所述盖板密封连接；所述感应线圈套设在所述石英管的外壁上，且所述感应线圈的接线端安装在所述盖板上；所述冷却法兰设置有用于输入冷却液的第一通道；所述外壳远离所述冷却法兰的一端的侧壁上设置有输出所述冷却液的第二通道。本实用新型可通过将冷却液输入至装置内部对感应线圈进行浸没冷却，极大的提高了本实用新型的散热效果。
一种浸没冷却感应耦合等离子体发生器

[实用新型]一种浮板式波浪能发电装置-CN202121601312.X有效
发明人：郑鹏;吴建军;张宇;欧阳;赵元政;王昊义;胡泽君 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2021-07-14 - 公布日： 2021-12-14 - 主分类号： F03B13/14 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种浮板式波浪能发电装置，包括：浮板装置(1)，系留装置(2)和岸边发电装置(3)；所述浮板装置(1)可漂浮在水面上，用于将波浪能转化为机械能；所述岸边发电装置(3)通过管路(4)与所述浮板装置(1)相连接；所述系留装置(2)与所述浮板装置(1)相连接，用于固定所述浮板装置(1)的位置；基于所述管路(4)将所述浮板装置(1)获取的机械能通过流体传输至所述岸边发电装置(3)进行发电。本方案有效且灵活的利用了水波在水平和/或垂直方向的激励发电，充分的利用了水波中的波浪能，极大的提高了本方案的发电效率。
一种板式波浪发电装置

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