فناوری در مهندسی هوافضا
سال:1398 | دوره:2 | شماره:1 (پیاپی 8) |تعداد مقالات:6

تلاش بشر برای دست یابی به فضا و سفرهای فضایی روز به روز با توجه به اهمیت سامانه های کنترلی موتورهای هوایی و لزوم توسعه این تخصص در کشور، فراهم سازی زیرساخت های مناسب جهت اجرای پژوهش های کاربردی در این حوزه اهمیت زیادی دارد. برای تاسیس یک آزمایشگاه کنترل سامانه ترموترونیکی موتور جت در دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل تلاش شده است تا یک سیکل موتور توربوجت همراه تجهیزات اندازه گیری و کنترل توسعه داده شود. به منظور حفظ سادگی و امکان پیاده سازی و تغییر در پارامترهای عملکردی موتور از توربوشارژر در نقش قلب سیکل برایتون استفاده شده است. موتور توسعه داده شده شامل زیرسامانه های هوارسانی، سوخت رسانی، محفظه احتراق، خنک کاری، روانکاری و اداوات اندازه گیری است. پس از طراحی اولیه، زیرسامانه های موتور تولید و همبندی شده است. در نهایت، با استفاده از معادلات حاکم بر زیرسامانه های موتور، عملکرد کلی موتور و نقاط کاری موتور تحلیل می شود.

در این پژوهش، درباره میدان جریان پیرامون محموله بازگشتی از فضا مطالعه شده است که یک مدل هندسی دارای پخ و متقارن نسبت به محور عمودی است. شبیه سازی جریان پیرامون اجسام پرنده در رژیم پروازی فرا صوتی، از مباحث مطرح در پروژه های هوافضایی است. بازگشت موفقیت آمیز محموله های بازگشتی به زمین به شدت به زاویه حمله آنها هنگام ورود به اتمسفر وابسته است. به دلیل اهمیت موضوع محاسبات آیرودینامیکی وسایل پرنده و به دلیل اینکه معمولا وسایل پرنده تاکتیکی از جمله موشک در زاویه حمله پرواز می کنند، موضوع یادشده اهمیت خاصی در صنایع هوافضایی دارد و در بسیاری از موارد نتایج تحقیقات انتشار نیافته است و این موضوع سبب بروز تا حد زیادی تحقیق در این حوزه را با مشکلاتی مواجه می کند. در این تحقیق، جریان حول اجسام متقارن در زوایای حمله مختلف بررسی خواهد شد. به این منظور میدان جریان در عدد ماخ 7 و در زوایای حمله مختلف شبیه سازی و نتایج آن با داده های مرجع مقایسه می شود که نتایج دقت نسبتا مناسبی را به ویژه برای ضرایب نیروی محوری و شکل خطوط همتراز برای مولفه افقی سرعت نشان می دهد.

سیستم نوردهی یکی از مهمترین اجزای گلخانه یا محفظه های رشد گیاه در سیستم پشتیبان حیات پیشرفته است. تاکنون چندین طراحی برای این سیستم های نوردهی پیشنهاد شده که شامل استفاده از نور خورشید طبیعی و نورهای مکمل الکتریکی است. اگرچه نور الکتریکی انرژی پرمصرفی است، ولی به دلیل محدودیت هایی که رشد گیاه در نور خورشید در سطح ماه یا مریخ دارد، استفاده از آن ضروری است. مشخصات انواع مختلف نورهای الکتریکی و کاربرد آنها در فضا دارای اهمیت زیادی است. لامپ های نوری مختلفی برای سیستم پشتیبان حیات پیشرفته برمبنای نورهای الکتریکی پیشنهاد شده است که هریک مزایا و معایبی دارند. نتایج بررسی ها نشان داده است استفاده از نور ال ای دی نیز به دلیل مصرف کم انرژی، عدم تولید گرما و افزایش محصول گزینه مناسبی برای طراحی سیستم پشتیبان می باشد. در این مقاله تاثیر نورهای مختلف برای استفاده در سیستم پشتبان حیات مورد بررسی قرار می گیرد.

مهمترین کاربرد مواد درجه بندی شده تابعی (FGM)، در صنعت هوافضا است، این مواد در دماهای بالا مقاومت بسیار خوبی در برابر تنش های وارده مخصوصا تنش های پسماند دارند در این پژوهش، یک حل عددی برای قطاع حلقوی ساخته شده از ماده FGM، با تکیه گاه های ساده در لبه های شعاعی، تحت بار عرضی در راستای ضخامت، ارایه شده است. بدین منظور بر مبنای تیوری تغییر شکل برشی مرتبه اول و اصل حداقل انرژی پتانسیل، کل معادلات تعادل بدست آورده شده اند، این معادلات مستقل نیستند از این رو برای سهولت در حل، مجدد فرمول بندی شده و برای قطاع حلقوی با تکیه گاه های ساده در لبه های شعاعی و برای شرایط مرزی مختلف در لبه های محیطی قطاع به صورت عددی، حل شده اند. در واقع هدف اصلی این پژوهش بررسی تکینگی تنش در شعاع نزدیک صفر است که محاسبات ما نشانگر آن است که این تنش در شعاع نزدیک صفر بینهایت می شود لذا شکستی اتفاق نخواهد افتاد.

با توجه به اهمیت طراحی و توسعه ماهواره های کوچک در برنامه های آتی فضایی و نیز نوین بودن این حوزه در کشور، به عنوان اولین گام، شناخت از سیستم های مشابه و عملکرد آن ها ضروری است. عمده ترین هدف این مقاله ارزیابی وضعیت تاسواره ها و توانمندی های آنها براساس ماموریت های پیشرفته علمی و اکتشافات فضایی می باشد. شاخص هایی که برای تحلیل ها برگزیده شده، شامل مقتضیات فناوری، ساخت و بهره برداری توسط کشورها و سازمان های سازنده، ماموریت، وزن، چید مانی، مشخصات مداری و پرتابگر، طول عمر و زیرسیستم های آنها از جمله محموله، سازه، کنترل وضعیت، کنترل حرارت، پیشرانش، ارتباطات و کامپیوتر می باشد. از میان بیش از هزار ماموریت پرتاب شده و پیشنهادی از منابع مختلف از جمله مجلات، کنفرانس ها، وب سایت هاو سایر پایگاه های داده های ماهواره ای قابل دسترس، تعدادی از ماموریت های با کارایی نسبتا بالا برای این کلاس از ماهواره ها انتخاب و به شش دسته کلی فیزیک نجومی، علوم زمینی و کاربردهای فضایی، کاوش اعماق فضا، آزمایشگاه های فضایی، توسعه تکنولوژی و بررسی پارامترهای فیزیک فضا تقسیم شده-اند.

نرخ سوزش در تعیین رفتار بالستیکی و عملکردی پیشرانه های راکت جامد نقش بسیار مهمی ایفا می کند. در این مقاله تاثیر عوامل مختلفی از جمله فشار محفظه ی احتراق، دمای اولیه گرین پیشرانه، نسبت سوخت به اکسیدکننده، ترکیب درصد اجزای پیشرانه، اندازه ذرات اکسیدکننده، اندازه ی راکت موتور و اندازه ی گرین بر نرخ سوزش بررسی شده است. برای این بررسی، از فناوری ها، روش ها و تجهیزات آزمایشگاهی مختلفی استفاده می شود که از مهمترین آن ها می توان به روش های (کراوفورد، Closed Vessel، اندازه گیری فراصوت، مایکروویو، پرتونگاری اشعه ی ایکس، اندازه گیری ظرفیت الکتریکی پلاسما، تکنیک های نوری، سیستم های انتشار صوتی) اشاره نمود. کلیه روش های مذکور، روش هایی است که در کشورهای پیشرو برای اندازه گیری نرخ سوزش پیشرانه ها استفاده شده است. با مقایسه مزایا و معایب هر کدام از این فناوری ها، تجهیزات و روش ها در تعیین نرخ سوزش پیشرانه های جامد، می توان تجهیزات و روش مطلوب را با در نظرگرفتن جوانب کلی اعم از (مسایل عملیاتی، اقتصادی، کاربردی بودن، ایمنی و. . . ) انتخاب نمود.