نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

3 دانشگاه صنعتی امیرکبیر/ دانشکده برق

4 دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

در سامانه‌های بزرگ و پیچیده‌ای مانند ماهواره، طراحی یک زیرسیستم می‌تواند همه مشخصات ماهواره را تحت تأثیر قرار دهد و باید به‌طور همه‌جانبه اثرات طراحی بر سیستم بررسی شود. برای طراحی چنین زیرسیستمی لازم است اثرات هر انتخاب بر سایر بخش‌ها مورد بررسی قرار گیرد و طراحی به‌صورت چند متغیره انجام شود. با توجه به افزایش تعداد ماهواره‌ها و زباله‌های فضایی، زیرسیستم پیشران به‌عنوان راهکاری برای کاهش خطر برخورد در فضا مطرح است. همچنین یکی از راه‌های دستیابی به مدار با ارتفاع بالاتر، انجام مانور مداری با استفاده از رانشگر ماهواره، از مدار پارک است. به دلیل عدم نیاز به فناوری‌های پیچیده، رزیستوجت می‌تواند راهکار ارزان‌ قیمت برای افزایش قابلیت مانور ماهواره‌هایی باشد که در کشور طراحی می‌شوند. در این پژوهش با دیدگاه سیستمی، زیرسیستم رانشگر از نوع رزیستوجت برای یک ماهواره مکعبی طراحی‌ شده است. مأموریت در نظر گرفته ‌شده برای رانشگر این ماهواره، مانور کاهش ارتفاع مداری است. در پایان نیز الگوی طراحی برای رانشگر‌های الکتریکی پیشنهاد شده است

کلیدواژه‌ها

موضوعات

1]           George p. Sutton and O. Biblarz, Rocket Propulsion Elements, 7th ed. Wiley-lnterscience Publication, 2001.
[2]         E. Stuhlinger, “Advanced Propulsion Systems for Space Flight,” 1972.
[3]         P. W. Garrison, “Advanced propulsion activities in the USA,” Acta Astronaut., vol. 16, pp. 357–366, 1987.
[4]         R. R. Tacina, “Conceptual Design and Integration of a Space Station Resistojet Propulsion Assembly,” in 23rd Joint Propulsion Conference cosponsored by the AIAA, SAE, ASME, and ASEE, 1987, pp. 1–16.
[5]         R. Holdaway and Y. S. Wong, “A REAPPRAISAL OF SATELLITE ORBIT RAISING BY ELECTRIC Propulsion,” Acta Astronaut., vol. 19, no. 6, pp. 535–538, 1989.
[6]         D. Gibbon, A. Baker, I. Coxhill, P. Sir, and M. Sweeting, “The Development of a Family of Resistojet Thruster Propulsion Systems for Small Spacecraft,” in 17 th Annual AIAA / USU Conference on Small Satellites, 2003, no. August, pp. 1–9.
[7]         N. J. Rackemann, H. M. Sanders, and L. D. Van Vliet, “Design and Development of a Propulsion system for a Cubesat,” in AIAA 57th International Astronautical Congress, 2006, no. 1, pp. 1–9.
[8]         M. Mihailovic, T. V. Mathew, J. F. Creemer, B. T. C. Zandbergen, and P. M. Sarro, “MEMS silicon-based resistojet micro-thruster for attitude control of nano-satellites,” 2011 16th Int. Solid-State Sensors, Actuators Microsystems Conf. TRANSDUCERS’11, pp. 262–265, 2011.
[9]         رضایی‌ها ,عبدالرحیم و ف. منکاوی, “شبیه سازی عددی و تحلیل تجربی جریان در میکرونازل تراستر الکتروترمال,” اولین کنفرانس انجمن پیشرانش هوافضایی ایران 1391آذرماه 30، ص 4، 1391
[10]       E. Y. Choueiri, “A Critical History of Electric Propulsion: The First 50 Years (1906-1956),” J. Propuls. Power, vol. 20, no. 2, pp. 193–203, 2004.
 
 
[11]       A. Passaro and A. Bulit, “Development and Test of XR-150, a New High-Thrust 100 W Resistojet,” 33rd Int. Electr. Propuls. Conf., no. IEPC Paper 2013–219, pp. 1–9, 2013.
[12]       A. Cervone, A. Mancas, and B. Zandbergen, “Conceptual design of a low-pressure micro-resistojet based on a sublimating solid propellant,” Acta Astronaut., vol. 108, pp. 30–39, 2015.
[13]       م. شفیع, ن. میرزاآقازاده, and ر. گلزاریان, “مقایسه نسبت جرم پیشران مصرفی پیشرانش های شیمیایی و الکتریکی در ماموریت های فضایی,” اولین کنفرانس انجمن پیشرانش هوافضایی ایران 1391آذرماه, 1391.
[14]       J. w. Cornelisse, H. F. R. Schoyer, and K. F. Wakker, Rocket Propulsion and Spaceflight Dynamics, Illustrate. Netherland: Pitman , 1979.
[15]       D. L. Carroll, J. M. Cardin, R. L. Burton, G. F. Benavides, N. Hejmanowski, C. Woodruff, and K. Bassett, “PROPULSION UNIT FOR CUBESATS ( PUC ),” in 62nd JANNAF Propulsion Meeting (7th Spacecraft Propulsion), 2015, pp. 1–5.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
[16]       D. M. Gibbon, A. M. Baker, D. Nicolini, D. Robertson, E. S. Agency, C. Dye, and B. Regis, “The design , development and in-flight performance of a low power resistojet thruster,” in AIAA 39th Joint Propulsion Conference and Exhibit, 2003, vol. 39, no. July, pp. 1–10.
[17]       ح. فاضلی, ح. ناصح, م. میرشمس و ع. باصحبت‌نوین‌زاده, “الگوی جامع طراحی رانشگرهای فضایی کم پیشران,” فصلنامه علوم و فناوری فضایی، جلد 7، شماره 3، ص. 9- 21، 1393.
[18]       R. W. Humble, G. N. Henry, and W. J. Larson, Space Propulsion Analysis and Design. McGraw-Hill inc., 1997.
[19]       “VACCO Industries, ‘MEPSI Micro Propulsion System’, XV0E10889-01 datasheet,” 2015.