فناوری در مهندسی هوافضا
سال:1398 | دوره:2 | شماره:2 (پیاپی 9) |تعداد مقالات:6

در این مقاله، از روش دینامیک ذرات اتلافی برای شبیه سازی ریز پمپ الکترواسموتیک در نقش قلب یک سیستم پیشران فضایی-شیمیایی استفاده می شود. در این شبیه سازی، بر اساس قاعده جریان الکترواسموتیک، سیال توسط ریز پمپ رسانش و پارامتر های متاثر، مانند ابعاد کانال، ولتاژ اعمال شده و اثر جنس سطح یا زتاپتانسیل بررسی و تحلیل شده است. چگونگی توسعه روش شبیه سازی به منظور اعمال نیروی خارجی (نیروی الکترواسموتیک) و همچنین، چگونگی توسعه روش به کانال با ابعاد یا شرایط متفاوت ارایه شده است. نتایج به دست آمده بررسی پروفیل سرعت در کانال به ازای پارامتر های متفاوت متاثر را شامل می شود. این نتایج با حل تحلیلی مقایسه و اعتبارسنجی شده است. در این بررسی نشان داده شده که روش الکترواسموتیک روشی ایده آل برای انتقال سیال به عنوان ریز پمپ در شرایط مختلف و همچنین، کار بردی در شاخص ریز، مانند ریز ماهواره، است.

امروزه، با توجه به بازار رقابتی در صنایع فضایی جهان، بهبود مستمر کیفیت و کاهش هزینه و زمان در توسعه محصولات جدید اهمیت بسیاری یافته است. مهندسی هم زمان یک روش توسعه محصول است که با خلق دانش جدید، کوتاه تر نمودن زمان توسعه، کاهش هزینه ها و افزایش سطح کیفیت محصول، یکی از پیشرفت های ملموس در این زمینه می باشد. از این رو، بررسی سیر تحولی مهندسی هم زمان در پروژه های فضایی و نحوه پیاده سازی آن در آژانس های فضایی برای پیاده سازی این روش در صنعت داخلی ضروری به نظر می رسد. مهندسی هم زمان در آژانس های فضایی در محلی تحت عنوان مرکز طراحی هم زمان عملیاتی می شود. در پژوهش حاضر، برای معرفی مرکز طراحی هم زمان، ساختارها و المان های مراکز طراحی هم زمان آژانس فضایی اروپا و ناسا مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت پیاده سازی مهندسی هم زمان در مراکز طراحی هم زمان نیز تجربه پیاده سازی اقتباسی دانشگاه لیسبون پرتغال از آژانس فضایی اروپا بررسی شده است.

افزایش تعداد فضاپیماهای آماده پرتاب سبب نیاز به کاهش وزن، حجم و هزینه سخت افزارها و زیرسیستم های آنها شده است. همچنین، این امر سبب نیاز به کاهش وزن، حجم و هزینه سخت افزارها و زیرسیستم های آنها شده است. یکی از راهکارهای رفع این نیازمندی ها، استفاده از مکانیزم های بازشونده در سازه های فضایی است. ویژگی و کاربردهای استفاده از این مکانیزم ها با بزرگ تر شدن فضاپیماها افزایش می یابد که سبب توسعه فناوری برای سیستم های بزرگ تر نیز خواهد شد. از جمله پرکاربردترین مکانیزم های بازشونده فضایی می توان از آرایه های خورشیدی، آنتن های مخابراتی، بوم های گرادیان جاذبه، بادبان های خورشیدی نام برد. در این مقاله، انواع مکانیزم های حرکتی با تمرکز بر آرایه های خورشیدی، روش ها و تجهیزات باز شدن آنها پس از قرار گرفتن در مدار و مزایا و معایبشان بحث و بررسی شده است.

در این مقاله، کنترلرهای پیشرفته برای کنترل مانور و ارتعاشات سیستم های دینامیکی با مختصات صلب-انعطاف پذیر معرفی و توصیف شده است. در فرایند طراحی کنترلر، تحلیل پایداری سیستم کنترل از جمله مسایل مطرح و مهم است. کنترل فضاپیماهای انعطاف پذیر یا ربات های انعطاف پذیر با دینامیک صلب و انعطاف پذیر چالش هایی همراه دارد که طراحان را به توسعه کنترلرهای پیشرفته ترغیب کرده است. هریک از این سیستم های کنترلی مزایا و معایبی دارد که در این مقاله سعی شده با بررسی انواع روش های کنترلی و مرور کارهای انجام شده در این حوزه، مخاطب را با نقاط ضعف و قوت روش های موجود آشنا نمود.

نیاز به تحقیقات پایه گیاهی تحت شرایط پیچیده فضا بارها توسط سازمان های فضایی دنیا، از جمله ناسا، عنوان شده است. هدف از پژوهش حاضر بررسی اثرات میکروگراویتی القایی روی رویش و رشد لوله گرده لیلیوم می باشد. در این تحقیق، میزان زیست پذیری دانه های گرده توسط روش رنگ آمیزی با استوکارمن تعیین شد. دانه های گرده لیلیوم در محیط کشت مایع حاوی 10 درصد سوکروز، 6/1 میلی مول H3BO3، 1 میلی مول KCl و 1/0 میلی مول CaCl2 (pH=5. 7) تحت هر دو شرایط کنترل زمینی و کلینواستت رویش پیدا کردند. پس از اینکوباسیون به مدت دو ساعت، گرده ها به منظور بررسی درصد جوانه زنی و جهت رشد لوله گرده مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که درصد یا نرخ رویش دانه های گرده تحت شرایط میکروگراویتی نسبت به شرایط کنترل زمینی تمایل رو به افزایش را نشان می دهد. به هر حال، طول لوله های گرده تحت شرایط میکروگراویتی کاهش می یابد.

در این مقاله بهبود عملکرد یک سیستم هدایت و کاهش خطای آن با استفاده از تراستر جانبی بررسی شده است. این امر با اضافه کردن سیستم موتورهای کنترل جهت (تراسترهای جانبی)، علاوه بر سطوح کنترل جسم، به سیستم هدایت محقق می شود. این سیستم شامل تعدادی تراستر یکبار مصرف است که در جهت های مختلف در قسمت ابتدایی بدنه وسیله قرار می گیرد. در صورت فعال شدن هر تراستر، نیرویی به بدنه وسیله وارد و منجر به تولید گشتاوری حول مرکز جرم آن می شود. در نتیجه، از چرخش حاصل برای تغییرجهت جسم استفاده می شود. برای افزایش مانورپذیری جسم، تراسترهای جانبی معمولا در فاز نهایی الگوریتم هدایت برای تامین شتاب جانبی مورد نیاز به سیستم هدایت اضافه می شود. برای سیستم هدایت، ترکیبی از دو حلقه کنترل بال های ایرودینامیکی و تراسترها (از تفاضل خطای زاویه های سمت و چرخش خط دید) استفاده شده است. بنابراین، ابتدا مدل شش درجه آزادی جسم با اطلاعات فیزیکی مندرج در منابع، فرضیات مهندسی و انطباق تصویری به دست آمده است. سپس، با استفاده از نرم افزار DATCOM ضرایب ایرودینامیکی آن وسیله تعیین و شبیه سازی پرواز در نرم افزار MATLAB انجام شده است. نتایج شبیه سازی کارآمد بودن الگوریتم هدایت پیشنهادی را در مقایسه با روش هدایت دیگر نشان می دهد.