Методика расчета энергетических характеристик подсистем мобильных многофункциональных лазерных энергетических установок на основе волоконных лазеров

Авиационная и ракетно-космическая техника

Прочность и тепловые режимы летательных аппаратов


Авторы

Авдеев А. В.*, Каторгин Б. И.1**, Метельников А. А.2***

1. HПO Энергомаш им. академика В. П. Глушко, ул. Бурденко,1 Химки, Московская область, 141400, Россия
2. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

*e-mail: alex021894@mail.ru
**e-mail: bikator@mail.ru
***e-mail: Metelnikov91@gmail.com

Аннотация

Предметом исследования являются энергетические характеристики подсистем генерации, преобразования и передачи энергии, а также отвода тепла многофункциональных лазерных энергоустановок (МЛЭУ) на основе волоконных лазеров. В статье предложена методика расчета характеристик МЛЭУ. Приведены результаты апробации разработанной методики для расчета параметров МЛЭУ, решающей задачу борьбы с фрагментами космического мусора (ФКМ). Представленные методики могут быть использованы для комплексной оценки параметров подсистем МЛЭУ и разработки рекомендаций по ее применению.

Ключевые слова

космический мусор, многофункциональная лазерная энергоустановка, волоконный лазер

Библиографический список

  1. Soulard R, Quinn M, Tajima T, Mourou G. ICAN: A novel laser architecture for space debris removal // Acta Astronautica. 2014. Vol. 105. Issue 1, pp. 192–200. DOI: 10.1016/j.actaastro. 2014.09.004

  2. Campbell J.W. Using Lasers In Space: Laser Orbital Debris Removal and Asteroid Deflection. – Alabama: Air University, Center for Strategy and Technology, 2000. – 31 p.

  3. Авдеев A.B., Башкин A.C., Каторгин Б.И., Парфеньев М.В. Анализ возможности очистки околоземного пространства от опасных фрагментов космического мусора с помощью космической лазерной установки на основе автономного непрерывного химического HF-лазера // Квантовая электроника. 2011. Т. 41. № 41(7). С. 669-674.

  4. Авдеев А.В., Метельников А.А. Бортовая лазерная силовая установка для борьбы с космическим му­сором // Труды МАИ. 2016. № 89. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=72840

  5. Авдеев А.В. К вопросу борьбы с космическим мусором с помощью лазерной космической установки на основе HF-НХЛ // Труды МАИ. 2012. № 61. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=35496

  6. Ашурбейли И.Р., Лаговиер А.И., Игнатьев А.Б., Назаренко А.В. Возможности использования авиаци­онной лазерной системы для борьбы с космическим мусором и поддержания орбит космического аппарата // Труды МАИ. 2011. № 43. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=24856

  7. Авдеев А.В. Требования к параметрам космической лазерной установки на основе HF-НХЛ для очистки околоземного пространства от опасных фрагментов космического мусора // Труды МАИ. 2011. № 45. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=25331

  8. Гридин В.Н., Квасников Л.А., Саввин В.Л., Смахтин А.П., Чуян Р.К. Беспроводная энергетика как основа создания глобальных энергетических систем // Вестник Московского авиационного института. 2009. Т. 16. № 5. С. 87-91.

  9. Олейников И.И., Павлов В.П. Оценка вклада радиолокационных станций и оптико-электронных систем в автоматизированную систему предупреждения опасных ситуаций в околоземном космическом пространстве // Вестник Московского авиационного института. 2014. Т. 21. № 2. С. 41-48.

  10. Вишняков В.М., Лебеденко В.П. Использование лазерной целевой аппаратуры на борту космических аппаратов, предназначенных для полетов к астероидам // Вестник Московского авиационного инсти­тута. 2014. Т. 21. № 5. С. 62-72.

  11. Bennett H.E., Rather D.G., Montgomery E.E. Free- electron laser power beaming to satellites at China Lake, California // Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering. 1994. Vol. 2121, pp. 182-202. DOI: 10.1117/12.176663

  12. Lampel M.C., Curtin M.S., Burke R.J., Cover R.A., Rakowsky G, Bennett G. T. Power beaming with FEL lasers // Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering. 1993. Vol. 1871, pp. 328-334. DOI: 10.1117/12.145226

  13. ГОСТ P 25645.167-2005. Космическая среда (естественная и искусственная). Модель пространствен­но-временного распределения плотности потоков техногенного вещества в космическом простран­стве. – М.: Стандартинформ, 2005. – 45 с

  14. Вениаминов С. С., Червонов А.М. Космический мусор – угроза человечеству. – 2-е изд., испр. и доп. М.: ИКИ РАН, 2013. – 207 c.

  15. Injeyan H, Goodno G. High Power Laser Handbook. 1st Edition.– New York: McGraw-Hill Professional, 2011. – 624 p.

  16. Dawson J.W., Messerly M.J., Beach R.J., Shverdin M.Y., Stappaerts E.A., Sridharan A.K., Pax P.H., Heebner J.E., Siders C. W, Barty C.P.J. Analysis of the scalability of diffraction-limited fiber lasers and amplifiers to high average power // Optics Express. 2008. Vol. 16. Issue 17, pp. 13240-13266. DOI: 10.1364/OE.16.013240

  17. Antier M., Bourderionnet J, Larat C, Lallier E, Lenormand E, Primot J., Brignon A. kHz Closed Loop Interferometric Technique for Coherent Fiber Beam Combining // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. 2014. Vol. 20. Issue 5. DOI: 10.1109/JSTQE.2014.2302444

  18. Mourou G., Brocklesby W, Tajima T, Limpert J. The future is fibre accelerators // Nature Photonics. 2013. Vol. 7. Issue 4, pp. 258-261. DOI: 10.1038/ nphoton.2013.75

  19. Звелто О. Принципы лазеров; Пер. с англ.– 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Мир, 1990. – 560 с.

  20. Clarkson A. High Power Fibre Lasers and Amplifiers. United Kingdom: Optoelectronics Research Centre. University of Southampton, 2007. – 134 p



Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024