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申请/专利权人：西安交通大学

摘要：本发明公开了一种基于液相二氧化碳相变的可持续推进方法、推进装置及飞行器，方法包括以下步骤：获取二氧化碳并液化，二氧化碳以液相形态容纳于绝热容器中，瞬间加热液相二氧化碳使得二氧化碳由液相转化为气相，相变后的二氧化碳气体在预定方向上以喷射预定喷出量以获得可持续的推力。

主权项：1.一种基于液相二氧化碳相变的可持续推进方法的推进装置，其包括，液化模块，其获取二氧化碳并液化成液相形态的二氧化碳，绝热容器，其连接所述液化模块以容纳所述液相形态的二氧化碳，所述绝热容器设有泄压阀，绝热容器头部为椭球状，椭圆的短轴长度5cm-50cm可调，半长轴长度6cm-100cm可调，瞬间加热模块，其瞬间加热所述绝热容器内液相形态的二氧化碳，使得二氧化碳由液相转化为气相，瞬间加热的温升为21℃，缓冲腔，其经由所述泄压阀连通所述绝热容器以导入二氧化碳气体，所述缓冲腔设有多个用于喷出二氧化碳气体的泄放阀，所述泄放阀响应于预定推力以调节二氧化碳气体喷出量；其中，绝热容器包括承受预定压力的绝热罐，喷射控制模块电连接多个朝向不同的泄放阀，响应于预定方向的预定推力，喷射控制模块选择相应于所述预定方向的朝向的泄放阀以喷射相应于所述预定推力的喷出量的二氧化碳气体；其中，推力器罐体的绝热容器的内径5cm-50cm可调；绝热容器采用绝热材料，包括绝热碳钢、合金，维持罐内液相二氧化碳的温度始终在相变温度点以下，当利用微电流触发加热时，能够迅速上升至相变点；瞬间加热模块包括电极，其为良导体，直径0.1mm-2mm可调，材料包括铜、不锈钢，经由绝缘子套管引入推力器罐体内部，在电极两端施加一定电压，电压幅值为几伏特至几百伏特可调，以产生微电流为准；绝缘子套管为弧形伞裙结构，增加爬电距离，确保绝缘安全；中间安置电极，实现与推力器罐体内、外壁绝缘；在推力器罐体内部的两个电极的端头连接高热敏材料，当微电流流过高热敏材料时，高热敏材料瞬时发热，响应时间为几百毫秒至几毫秒，瞬间释放巨大热量，用于加热液相二氧化碳，实现相变；其中，高热敏材料为“Π”或螺旋形形状；所述瞬间加热模块的强度大于相变产生的压强；所述瞬间加热模块距离绝热容器的壁1cm-4cm布置；绝热容器设有保护瞬间加热模块的保护结构，所述保护结构强度大于所述相变产生的压强，压强差为10MPa-500MPa，根据不同需求调整；所述保护结构与绝热容器一体成型；所述保护结构为弧形遮挡结构；缓冲腔包括设在绝热容器尾部的泄放阀和连接泄放阀的喷嘴；在推力器尾部设置的自动压力泄放阀，泄放阈值为15MPa-100MPa可调，根据推力器罐体内部相变过程的压力和需求推力大小，自动控制压力释放阈值；在推力器尾部设有可调节角度的喷嘴，用于引导来自泄放阀释放的气相二氧化碳，产生定向可持续的推力；其中，喷嘴的内径1cm-15cm可调，其为锥形、钟形、塞式或膨胀-偏流几何形状的喷嘴结构；所述推进装置执行基于液相二氧化碳相变的可持续推进方法，所述方法包括以下步骤：第一步骤（S1）中，获取二氧化碳并液化，二氧化碳以液相形态容纳于绝热容器中，第二步骤（S2）中，瞬间加热液相二氧化碳使得二氧化碳由液相转化为气相，瞬间加热的温升为21℃,第三步骤（S3）中，相变后的二氧化碳气体在预定方向上以喷射预定喷出量以获得可持续的推力，其中，相变后的二氧化碳气体经由所述绝热容器设有的泄压阀进入缓冲腔，所述缓冲腔可控地喷射所述二氧化碳气体以获得推力，其中，所述二氧化碳气体在预定方向上以喷射预定喷出量以获得可持续的推力；其中，第一步骤（S1）中，二氧化碳在预定温度下以液相形态容纳于绝热容器中，所述预定温度为10℃；第二步骤（S2）中，瞬间加热耗时为微秒级至毫秒级；第二步骤（S2）中，经由微电流加热瞬间加热。

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百度查询： 西安交通大学 基于液相二氧化碳相变的可持续推进方法、装置及飞行器