طراحی زیرمجموعههای فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
مسلم کریم آباده؛ مرتضی طایفی
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 21 فروردین 1403
چکیده
در این پژوهش به طراحی کنترل برای یک فضاپیمای بازگشتی یا کپسول فضایی در فاز بازگشت به جو از پرواز زیرمداری بر مبنای مکانیزم جرمهای انتقالی داخلی پرداخته میشود. فاز بازگشت به جو یکی از مهمترین مراحل انجام ماموریت یک فضاپیما است، زیرا با ورود فضاپیما به جو زمین نیروها و ممانهای آیرودینامیکی باعث اغتشاش زوایای حمله و سرشجانبی ...
بیشتر
در این پژوهش به طراحی کنترل برای یک فضاپیمای بازگشتی یا کپسول فضایی در فاز بازگشت به جو از پرواز زیرمداری بر مبنای مکانیزم جرمهای انتقالی داخلی پرداخته میشود. فاز بازگشت به جو یکی از مهمترین مراحل انجام ماموریت یک فضاپیما است، زیرا با ورود فضاپیما به جو زمین نیروها و ممانهای آیرودینامیکی باعث اغتشاش زوایای حمله و سرشجانبی خواهند شد. این زوایای اغتشاشی در صورتی که کنترل نشود ممکن است باعث صدمات جدی به فضاپیما و سرنشینهای آن شود. علاوه بر این، مسیر پروازی فضاپیما و محل فرود نیز متاثر از این اغتشاشات خواهد بود. برای دفع این اغتشاشها از جرمهای انتقالی به عنوان عملگر استفاده شده است. جرمهای انتقالی با ایجاد تغییرات جزئی در مرکز جرم وسیله پرنده این امکان را فرآهم می کند تا نیروهای آیرودینامیکی مزاحم را به نیروهای کنترلی موثر تبدیل کرد. مزیت اصلی جرمهای انتقالی نسبت به عملگرهای دیگر نظیر سطوح آیرودینامیکی و تراست جتها، عدم تولید نیروی آیرودینامیکی و پیشرانشی اضافی و محافظت از عملگرها در برابر گرمایش آیرودینامیکی ورود به جو می باشد. نوع چیدمان جرمهای انتقالی نیز یک فاکتور مهم محسوب میشود. در این پژوهش علاوه بر مکانیزم صلیبی که مکانیزم مرسومتری است، مکانیزم شعاعی نیز بررسی و تحلیل شده است.
طراحی زیرمجموعههای فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
مرتضی طایفی؛ رامین کمالی مقدم
دوره 15، شماره 3 ، مهر 1401، ، صفحه 1-9
چکیده
برای ایجاد درگ و کاهش سرعت در فاز ورود به جو کاوشگرهای فضایی، می توان بدون استفاده از مکانیزمهای اضافی از خود بدنه کاوشگر به طور مطلوب استفاده نمود. رویکردی که در این مقاله تجزیه و تحلیل میشود عبارت است از جدایش دماغه و سپس پایداری جسم استوانهای در مود افقی یا عمودی با کمک تنظیم محل مرکز جرم. در ابتدا با حل عددی، جسم استوانهای ...
بیشتر
برای ایجاد درگ و کاهش سرعت در فاز ورود به جو کاوشگرهای فضایی، می توان بدون استفاده از مکانیزمهای اضافی از خود بدنه کاوشگر به طور مطلوب استفاده نمود. رویکردی که در این مقاله تجزیه و تحلیل میشود عبارت است از جدایش دماغه و سپس پایداری جسم استوانهای در مود افقی یا عمودی با کمک تنظیم محل مرکز جرم. در ابتدا با حل عددی، جسم استوانهای در شرایط پروازی ورود به جو شبیهسازی آیرودینامیکی میشود و محل مرکز جرم برای رسیدن به هر کدام از حالتهای پایداری طراحی میشود. سپس با توسعه معادلات حرکت شش درجه آزادی بازگشت به جو و استفاده از ضرایب و مشتقات آیرودینامیکی محاسبه شده توسط دتکام، پارامترهای پروازی شامل سرعت، شتاب، ارتفاع، زاویه حمله و عدد ماخ برای هر دو حالت مقایسه و ارزیابی میشوند. نتایج شبیهسازی نشان میدهند که بازیابی افقی قادر است شرایط مطلوبتری را برای باز شدن چتر و فرود ایمن ایجاد کند. از جمله این شرایط، سرعت حدی محموله در فاز فرود هست که برای مود افقی مقدار کمتری نسبت به مود عمودی دارد.
مرتضی طایفی؛ قاسم کاهه؛ مجتبی مهرافروز
دوره 12، شماره 4 ، دی 1398، ، صفحه 69-77
چکیده
در این پژوهش عملکرد یک واحد اندازه گیری ارزان قیمت اینرسیایی در یک پرواز زیرمداری از طریق تست کاوشگر تحقیقاتی مورد بررسی قرار گرفته است. بررسیهای انجام شده نشان میدهد با پردازش و فیلترینگ مناسب، اطلاعات بسیار ارزشمندی از این حسگرها استخراج میشود که برای شناسایی رفتار ارتعاشی و دینامیکی کاوشکگر مفید بوده و میتواند نمایندهای ...
بیشتر
در این پژوهش عملکرد یک واحد اندازه گیری ارزان قیمت اینرسیایی در یک پرواز زیرمداری از طریق تست کاوشگر تحقیقاتی مورد بررسی قرار گرفته است. بررسیهای انجام شده نشان میدهد با پردازش و فیلترینگ مناسب، اطلاعات بسیار ارزشمندی از این حسگرها استخراج میشود که برای شناسایی رفتار ارتعاشی و دینامیکی کاوشکگر مفید بوده و میتواند نمایندهای خوبی از محیطی باشد که قطعات فضایی در ماموریتهای فضایی تجربه میکنند. از آنجایی که کاوشگر مورد نظر در فاز ورود به جو یک جسم استوانه ای بدون دماغه و دارای یک فرم آیرودینامیکی نامتعارف می باشد و طی مسیر ورود به جو تلاطمات و حرکت های نوسانی با دامنه بالا را تجربه می کند، ثبت و شناسایی پارامترهای پروازی آن از مسائل چالش برانگیز هوافضایی محسوب می شود. در این تحقیق با استفاده از سنسورهای ارزان قیمت میکروالکترومکانیکی در تست پرواز و همچنین با کمک شبیه سازی غیرخطی و دقیق رفتار پروازی کاوشگر به ثبت و شناسایی پارامترهای پروازی پرداخته شده است.
مهدی جعفری؛ مرتضی طایفی؛ جعفر روشنییان
دوره 6، شماره 2 ، تیر 1392، ، صفحه 57-66
چکیده
معادلات دینامیک مسیر پرواز میتواند ابزاری ارزان و کارا برای تصحیح خطاهای موقعیت و سرعت فضایی در سامانة ناوبری اینرسی در فناوریهای هوافضایی باشد و نقش مؤثری ایفا کند. اگرچه سامانة ناوبری اینرسی، یک راه حل برای تشخیص حرکتهای دینامیک سریع و با دقت بالاست، اما دقت خروجی موقعیت و وضعیت این سیستم با گذشت زمان کاهش چشمگیری پیدا میکند. ...
بیشتر
معادلات دینامیک مسیر پرواز میتواند ابزاری ارزان و کارا برای تصحیح خطاهای موقعیت و سرعت فضایی در سامانة ناوبری اینرسی در فناوریهای هوافضایی باشد و نقش مؤثری ایفا کند. اگرچه سامانة ناوبری اینرسی، یک راه حل برای تشخیص حرکتهای دینامیک سریع و با دقت بالاست، اما دقت خروجی موقعیت و وضعیت این سیستم با گذشت زمان کاهش چشمگیری پیدا میکند. در این مقاله، به تلفیق سیستم ناوبری اینرسی با یک سیستم کمک ناوبری بر مبنای حل آنلاین معادلات پرواز پرداخته میشود. برای این منظور دو پیشنهاد استفاده از فرم لاگرانژی معادلات کپلر و بیان نیوتون معادلات پرواز سه درجه آزادی انتقالی مورد مطالعه قرار گرفته است. دقت بالا و قابل حل بودن به صورت آنلاین توسط کامپیوتر پرواز از ویژگیهایی است که در توسعة این معادلات مد نظر قرار گرفته است. برای تلفیق پارامترهای پروازی حاصل از ناوبری اینرسی و معادلات پرواز از الگوریتم فیلتر کالمن استفاده شده است. در پایان با توجه به نتایج شبیهسازی پرواز یکماژول فضایی نمونه، خطاهای موقعیت و سرعت برای دو حالت پیشنهادی مورد مقایسه قرار گرفته و مزایا و معایب هر یک از روشها ارائه شده است.