عملکرد مجموعه چتر فرود محموله فضایی با استفاده از آزمون‌ پرتابی

نویسندگان

پژوهشگاه فضایی ایران

چکیده

در این تحقیق، با توجه به اینکه دانستن پارامترهای ایرودینامیکی مجموعه چترهای فرود، برای دست یافتن به یک سیستم بازیابی قابل اطمینان، نقش اساسی دارد، یک‌سری آزمون‌های پرتابی انجام شد و با به سرعت رساندن یک راکت آزمایشی و مجموعه چتر دو مرحله‌ای به‌کار رفته، شرایط بازیابی محمولة فضایی شبیه‌سازی شد. همچنین از یک کد نرم‌افزاری برای شبیه‌سازی رفتار مجموعه‌ چترها، استفاده شد که با کمک داده‌های تجربی حاصل از نتایج آزمون‌ها، بر این کد نرم‌افزاری صحه‌گذاری شد. به‌منظور تصحیح پارامترهای ایرودینامیکی تخمین زده شده در طراحی، با تحلیل داده‌های استخراج شده از زیرسامانة اندازه‌گیری، ضریب پسا و ضریب نیروی بازشوندگی و پارامترهای فرآیند باز شدن، شامل زمان و فاصله باد شدن و تابع تغییرات سطح پسا برای هر چتر در شرایط مختلف استخراج شد. نتایج نشان داد در مورد چترهای ترمزی اول و دوم که دارای بارگذاری کنوپی بزرگی هستند، وابستگی پارامترهای باز شدن چتر با چگالی یا ارتفاع، کمتر است. اما در مورد چتر اصلی که بارگذاری کنوپی کوچکی دارد، وابستگی زمان باد شدن با چگالی بیشتر است. در مورد چتر ترمزی اول، تابع تغییرات سطح پسا نسبت به زمان در حین فرآیند باد شدن، به‌صورت خطی و در مورد چتر ترمزی دوم و چتر اصلی، توابع درجه دو و سه تخمین زده شد. به‌دلیل وجود چتر ترمزی دوم در جلوی چتر اصلی، زمان باز شدن چتر اصلی افزایش می‌یابد که میزان این تأخیر به پارامترهای مختلفی همچون فاصلة دو چتر از هم، نسبت قطر آنها و سرعت محموله وابسته است. با استفاده از پارامترهای به‌دست آمده برای نوع چترهای استفاده شده، می‌توان آنها را در طراحی یک مجموعه کاهندة سرعت، با دقت مناسبی به‌کار برد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study of Recovery System Performance of a Sounding Rocket using Launching Tests

نویسندگان [English]

  • فائزه راثی مرزآبادی
  • رضا مشکانی
  • حسین پوریاوی
  • محمدعلی فارسی
  • محمد ابراهیمی
چکیده [English]

According to the importance of knowing aerodynamic parameters of parachutes used as recovery system of a sounding rocket, some launching tests were conducted to achieve the acceptable reliability. A testing rocket which simulated the recovery condition of the sounding rocket was used in these tests. Furthermore, the results of the tests used for validating a simulation code written for investigating the aforementioned two stage recovery system process. Some aerodynamic parameters of parachutes such as drag coefficient, opening force coefficient, and filling time, filling distance and drag area increase during inflation process were estimated from the tests in various conditions. The results show that for the first and second used drogue chutes with large canopy-loading, in contrast to the main parachute with small canopy-loading, the inflation parameters were

not dependent on the height or air density. The drag area versus time shows linear variation for the first drogue chute, and shows second and third function for the other two parachutes. The situation of the second drogue chute in front of the main parachute affects the filling time of the main parachute. The distance between the parachutes, the ratio of their canopy areas and the air velocity are some parameters that affect the filling time. The results of this investigation could be worth for the design of a decelerator system, preciously.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Main parachute
  • Drogue chute
  • Sounding rocket
  • Inflation
  • Recovery
  • Opening force
  • Launching test