УДК: 544, 535

Лазерная реактивная тяга. Обзор исследований

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Резунков Ю.А. Лазерная реактивная тяга. Обзор исследований // Оптический журнал. 2007. Т. 74. № 8. С. 20–32.

Rezunkov Yu.A. Laser reactive thrust. Review of research [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2007. V. 74. № 8. P. 20–32.

Ссылка на англоязычную версию:

Yu. A. Rezunkov, "Laser reactive thrust. Review of research," Journal of Optical Technology. 74 (8), 526-535 (2007). https://doi.org/10.1364/JOT.74.000526

Аннотация:

Лазерная реактивная тяга рассматривается как одно из перспективных направлений для создания энергетически эффективных аэрокосмических транспортных систем. Одним из принципиальных преимуществ лазерных технологий создания реактивной тяги является отсутствие какой-либо отделяемой или возвращаемой на Землю отработанной ракетной ступени. Концепция лазерной тяги основывается на использовании энергии удаленного лазерного источника. Особенностью процессов формирования лазерной тяги является то, что они включаются под воздействием интенсивного лазерного излучения. Обеспечение энергетической эффективности лазерной тяги и экономии топлива является основной задачей в разработке современных лазерных систем реактивной тяги.

Коды OCIS: 350.5500, 350.6090, 010.1300, 190.4410, 140.3460

Список источников:

1. Kantrowitz À. Propulsion to orbit by ground-based lasers / / Astronaut. & Aeronaut. 1972. V. 10. № 5. P. 74–76.
2. Leik N. Myrabo, Dean Ing. The future of flight. N.Y. A Bean Book, 1985. 285 p.

3. Лобановский Ю.И. Концепция перспективной аэрокосмической транспортной системы // Препринт ЦАГИ. 1994. № 95. 32 с.

4. Jordin T. Kare. Vehicle and system concepts for laser orbital maneuvering and interplanetary propulsion // 1-st ISBEP, Huntsville, AL (USA), October, 2002. Beamed Energy Propulsion, AIP Conference Proc. 2003. V. 664. P. 662–673.
5. Nebolsine P.E., Pirri A.N. Laser propulsion: the Early Years // 1-st ISBEP, untsville, AL (USA), October, 2002. Beamed Energy Propulsion, AIP Conference Proc. 2003. V. 664. P. 11–21.
6. Kare J.T. Laser Launch – The second wave // 1-st ISBEP, Huntsville, AL (USA), October, 2002. Beamed Energy Propulsion, AIP Conference Proc. 2003. V. 664. P. 22–36.
7. John D.G. Rather. Ground to space laser power beaming: mission, technologies, and economic advantages // 1-st ISBEP, Huntsville, AL (USA), October, 2002. Beamed Energy Propulsion, AIP Conference Proc. 2003. V. 664. P. 37–48.
8. Lee W. Jones. A brief history of laser propulsion at the Marshall Space Flight Center // 1-st ISBEP, Huntsville, AL (USA), October, 2002. Beamed Energy Propulsion, AIP Conference Proc. 2003. V. 664. P. 61–78.
9. Leik N. Myrabo. Brief history of the Lightcraft Technology Demonstrator (LTD) project // 1-st ISBEP, Huntsville, AL (USA), October, 2002. Beamed Energy Propulsion, AIP Conference Proc. 2003. V. 664. P. 49–60.
10. Yoshiharu Tsujikawa, Kazuo Imasaki, Masayuki Niino, Yoshinari Minami, Yoshio Hatsuda. Japanese Activity on the Laser // Application in Space. AHPLA’99, Osaka University.
11. Sadao Nakai. Progress of power lasers and its application to space // Proc. AIP. 2003. V. 702. P. 3–22.

12. Бункин Ф.В., Прохоров А.М. Использование лазерного источника энергии для создания реактивной тяги // УФН. 1976. Т. 119. В. 3. С. 425-446.

13. Агеев В.П., Барчуков А.И. и др. Лазерный воздушнореактивный двигатель // Квантовая электроника. 1977. Т. 4. № 12. С. 2501-2513.

14. Лиуконен Р.А. Эффективность преобразования энергии излучения в механический импульс в реактивном лазерном движителе // Письма в ЖТФ. 1992. Т. 18. В. 7. С. 76-79.

15. Лиуконен Р.А., Трофименко А.М. Сила реактивной тяги в лазерном движителе // Письма в ЖТФ. 1992. Т. 18. В. 7. С. 81-85.

16. Takashi Yabe, Ryou Nakagawa, Masashi Yamaguchi et al. Simulation and Experiments on Laser Propulsion by Water Cannon Target // 1-st International Symposium on Beamed Energy Propulsion. AIP Conference Proc. 2002. V. 664. P. 185–193.
17. Schall W.O., Bohn W.L., Eckel H.-A., Mayerhofer W. et al. Lightcraft Experiments in Germany // Proc. SPIE. 2000.
18. Schall W.O., Eckel H.-A., Mayerhofer W. et al. Comparative lightcraft impulse measurements // Proc. SPIE. 2002. V. 4760.

19. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Физматгиз, 1963. 800 с.

20. Golovachov Yu.P., Kurakin Yu.A., Rezunkov Yu.A., Schmidt A.A., Stepanov V.V. Numerical analysis of gasdynamic aspects of laser propulsion // AIP Conference Proc. Melville, New York, 2003. P. 149–159.
21. Rezunkov Yu.A., Ageichik A.A., Golovachov Yu.P., Kurakin Yu.A., Stepànov V.V., Schmidt A.A. Laser propulsion at ambient vacuum conditions // The review of laser engineering, 2001. V. 29. № 4. P. 269–273.

22. Данилычев В.А., Зворыкин В.Д. Экспериментальное исследование радиационно-газодинамических процессов, развивающихся под действием мощных лазерных импульсов // Труды ФИАН. 1983. Т. 142. С. 117-171.

23. Аскарьян Г.А., Манзон Б.М. Лазерное ускорение макрочастиц для подпитки термоядерных реакторов дейтериевым топливом // Физика плазмы. 1980. Т. 6. № 1. С. 59-68.

24. Аскарьян Г.А., Манзон Б.М. Исследование импульса отдачи и светореактивного ускорения при воздействии лазерного излучения различной длительности. Применение бегущей фокусировки при ускорении // Физика плазмы. 1981. Т. 7. № 2. С. 255-266.

25. Phipps C.R., Seibert D.B., Rouse R. et al. Very High Coupling Coefficient at Low Laser Fluence with a Structured Target in High-Power Laser Ablation // Proc. SPIE. 2000. V. 4065. P. 931–938.
26. Pakhomov A.V., Thompson M.S., Don A. Gregory. Ablative laser propulsion: a study of specific impulse, thrust and efficiency // AIP Conference Proc. 2002. V. 664. P. 194–205.
27. Pakhomov A.V., Cohen T., Jun Lin. Ablative laser propulsion: an update. Part 1 // AIP Conference Proc. 2003. V. 702. P. 166–177.
28. Pakhomov A.V., Cohen T., Jun Lin. Ablative laser propulsion: an update. Part 2 // AIP Conference Proc. 2003. V. 702. P. 178–189.
29. Thompson M.S., Herren K.A., Lin J., Pakhomov A.V. Effects of time separation on double-pulsed laser ablation of graphite // American Institute of Physics Conference Proc. 2003. V. 664. P. 206–213.
30. Phipps C.R., Turner T.P., Harrison R.F. et al. Impulse coupling to targets in vacuum by KrF, HF, and CO2-singlepulse lasers // J. Appl. Phys. 1988. V. 64 (3). P. 1083–1096.

31. Протасов Ю.С., Протасов Ю.Ю. Исследование и разработка космических лазерных микродвигателей. Ч. I. О тягово-энергетических характеристиках лазерных двигателей эрозионного типа // Изв. вузов. Машиностроение. 2002. № 5. С. 35-40.

32. Протасов Ю.С., Протасов Ю.Ю. Исследование и разработка космических лазерных микродвигателей. Ч. III. Об импульсно-периодическом режиме работы лазерных микродвигателей эрозионного типа // Изв. вузов. Машиностроение. 2002. № 8. С. 29-33.

33. Rezunkov Yu. Laser propulsion for LOTV Space Missions // AIP Conference Proc. 2003. V. 702. Р. 228-241.

34. Ageichik A.A., Egorov M.S., Rezunkov Yu.A. Experimental study on thrust characteristics of Airospace Laser Propulsion Engine. Beamed Energy Propulsion // AIP Conference Proc. 2003. V. 702. P. 49–60.
35. Irtuganov V.M., Kalinin V.P., Sergeev V.V., Smirnov A.A. et al. Experimental investigation of air-breathing mode of laser propulsion with elongate cylindrical models and CO2-lasers of different pulse durations. Beamed Energy Propulsion // Proc. AIP. 2004. V. 766. P. 195–204.
36. Toyoda K., Komurasaki K., Arakawa Y. An Experimental Research on a CW CO2-Laser Thruster // 26-th IEPC. Oct. 17–21. 1999. Kitakyushu, Japan.

37. Агейчик A.A., Егоров М.С., Резунков Ю.А., Сафронов А.Л., Степанов В.В. Аэрокосмический лазерный реактивный двигатель // Патент России № 2266420. 2003.

38. Резунков Ю.А., Сиразетдинов В.С., Стариков А.Д., Чарухчев А.В. Моделирование высокоэнергетических физических процессов с использованием многоцелевых лазерных комплексов // Оптический журнал. 1994. Т. 61. № 1. С. 84-94.

39. Rezunkov Yu.A., Safronov À.L., Ageichik A.A., Egorov M.S., Stepanov V.V., Rachuk V.S., Guterman V.Yu., Ivanov A.V., Rebrov S.G., Golikov A.N. Performance Characteristics of Laser Propulsion Engine Operating both in CW and in Repetitively-Pulsed Modes. Beamed Energy Propulsion // AIP Conference Proc. Nara, Japan, 2005. V. 830. P. 3–13.
40. Rachuk V.S., Guterman V.Yu., Ivanov V., Rebrov S.G., Golikov N., Ponomarev N.B., Rezunkov Yu.A. Experimental Investigations of Laser Propulsion by Using Gas-Dynamic Laser. Beamed Energy Propulsion // AIP Conference Proc. Nara, Japan, 2005. V. 830. P. 48–57.