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Low-Noise Thrust Generation by Laser-Ablative Micropropulsion

Scharring, Stefan und Karg, Stephanie und Lorbeer, Raoul-Amadeus und Dahms, Nancy und Eckel, Hans-Albert (2015) Low-Noise Thrust Generation by Laser-Ablative Micropropulsion. In: Konferenz-DVD. 30 th International Electric Propulsion Conference IEPC 2015, 2015-07-04 - 2015-07-10, Kobe, Japan.

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Kurzfassung

Aiming for the generation of high-precision thrust in the μN range, laserinduced ablation of propellant material is employed in order to reduce thrust noise by avoiding moving parts inside the thruster. Focused high-intensity laser pulses are used for thrust generation by the recoil of the jet of the ablated material. Whereas a single laser pulse yields an extremely low impulse bit down to 1 nNs in a 40 μm focal spot on aluminum, a broad thrust range can be accessed by the variation of the laser pulse repetition rate up to several hundreds of kilohertz. Thrust measurements with a highly sensitive torsional balance, calibrated by photon pressure, yield coupling coefficients up to 15 μN per Watt average laser power and beyond. The concept of 3D electro-optical beamsteering is discussed which is essential to ablate every part of the propellant. A detailed study for the determination of the optimum laser parameters is carried out.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/97576/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Low-Noise Thrust Generation by Laser-Ablative Micropropulsion
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Scharring, Stefanstefan.scharring (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Karg, Stephaniestephanie.karg (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lorbeer, Raoul-Amadeusraoul.lorbeer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dahms, NancyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Eckel, Hans-AlbertHans-Albert.Eckel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4581-6375NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Juli 2015
Erschienen in:Konferenz-DVD
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Laser ablation, elektrische Antriebe, Mikroantriebe, Kurzpulslaser, Laserantriebe, gepulste Antriebe
Veranstaltungstitel:30 th International Electric Propulsion Conference IEPC 2015
Veranstaltungsort:Kobe, Japan
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:4 Juli 2015
Veranstaltungsende:10 Juli 2015
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Laserforschung und Technologie (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Physik > Studien und Konzepte
Hinterlegt von: Scharring, Stefan
Hinterlegt am:09 Sep 2015 11:25
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:03

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