طراحی مفهومی بهینة چند موضوعی سیستم پیشرانش تک مؤلفه‌ای برای یک ماهوارة کوچک

نویسندگان

مدیر مرکز ماهواره و فضاپیما، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

در این پژوهش، طراحی بهینة مفهومی سیستم پیشرانش تک مؤلفه‌ای یک نانوماهواره برای انجام مانور فضایی هم صفحه به روش بهینه‌سازی چند موضوعی انجام پذیرفته است. تعیین روابط جرمی- هندسی و انرژتیک برای بخش‌های مختلف سیستم پیشرانش ارائه شد و بهینه‌سازی براساس حداقل‌سازی جرم سیستم پیشرانش و ارضای قیود طراحی از جمله مقادیر نیروی رانش 10 و 5 نیوتن، حداقل قطر گلوگاه، حداقل دبی جرم نازل و حداقل ضربة ویژه 200 ثانیه انجام شده است. در نهایت طرح ‌بهینه مربوط به سیستم پیشرانش 10 و 5 نیوتنی ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Multidisciplinary Conceptual Design Optimization of Monopropellant Propulsion System of Nanosatellite

نویسندگان [English]

  • مهران نصرت‌الهی
  • امیرحسین آدمی‌دهکردی
چکیده [English]

This paper presents the multidisciplinary design optimization of monopropellant propulsion system of the nanosatellite for planner maneuver. Mass, configuration and internal ballistic equations are derived for any part of propulsion system (thruster, tank, pressurized gas, ...). Minimizing total mass of the propulsion system and satisfying all constrains such as Thrust limitation 5 (N) and 10 (N), Minimum specific impulse () and minimum throttle area (). AAO framework is developed and the direct search is selected for optimization method. Finally optimum designs are introduced and compared for 10(N) and 5(N) monopropellant propulsion system.

کلیدواژه‌ها [English]

  • monopropellant propulsion system
  • Multidisciplinary Design Optimization (MDO)
  • Space maneuver
  • Nanosatellite