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Stabilization and steering of a parabolic laser thermal thruster with an ignition device

Scharring, Stefan und Hoffmann, Daniela und Eckel, Hans-Albert und Röser, Hans-Peter (2009) Stabilization and steering of a parabolic laser thermal thruster with an ignition device. Acta Astronautica, 65 (11-12), Seiten 1599-1615. Elsevier Ltd.. DOI: 10.1016/j.actaastro.2009.04.007. ISSN 0094-5765.

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Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.actaastro.2009.04.007

Kurzfassung

High energy pulses of a CO2 laser are focused in a parabolic mirror yielding to a laser-supported detonation. The generated thrust acting on the reflector as a bell nozzle is studied in multiple pulse free flight experiments with respect to axial, lateral and angular momentum coupling. The employment of an ignition pin on the reflector’s axis of symmetry lowering the ignition threshold by several orders of magnitude is found to provide for a reproducible detonation process. The axial momentum coupling of each pulse is analyzed with respect to initial lateral offset and tilt during the flight. Highspeed analyses of recorded flights indicate that lateral momentum components occur re-centering the thruster on the beam. Thrust vector steering can be realized by tilt of the ignition pin inside the thruster, thus shifting the detonation. A design model of a laser-driven rocket including a remotely accessible steering gear was developed and tested successfully.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Stabilization and steering of a parabolic laser thermal thruster with an ignition device
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Scharring, Stefanstefan.scharring@dlr.de
Hoffmann, Danieladaniela.hoffmann@de.bosch.com
Eckel, Hans-Alberthans-albert.eckel@dlr.de
Röser, Hans-Peterroeser@irs.uni-stuttgart.de
Datum:20 Mai 2009
Erschienen in:Acta Astronautica
Referierte Publikation:Ja
In Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:65
DOI :10.1016/j.actaastro.2009.04.007
Seitenbereich:Seiten 1599-1615
Verlag:Elsevier Ltd.
Name der Reihe:Elsevier Engineering
ISSN:0094-5765
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Laser propulsion; Lightcraft; Parabolic thruster; Beamriding; Steering; Impulse coupling
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Starrflügler
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Starrflüglerforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Laserforschung und -technologie
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Physik
Hinterlegt von: Stefan Scharring
Hinterlegt am:14 Okt 2009 10:09
Letzte Änderung:26 Mär 2013 13:10

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