طراحی سامانه‌‌های فضایی: فضاپیماها، ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی وتجهیزات آنها
امید شکوفا؛ فرهاد باقر اسکویی؛ رضا امجدی فرد
دوره 15، شماره 3 ، مهر 1401، ، صفحه 97-113
چکیده
در این مقاله برای اولین بار امکان استفاده از آرایه های خورشیدی دارای متمرکزکننده، در کنار سایر ساختارهای رایج آرایه های خورشیدی برای ماهواره های مکعبی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور هفت ساختار مختلف آرایه‌های خورشیدی برای بیش از 24 پیکربندی مختلف ماهواره های مکعبی از ابعاد 0.25U تا 27U تعریف و پیاده سازی شده اند. آنگاه با محاسبه ...
بیشتر
در این مقاله برای اولین بار امکان استفاده از آرایه های خورشیدی دارای متمرکزکننده، در کنار سایر ساختارهای رایج آرایه های خورشیدی برای ماهواره های مکعبی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور هفت ساختار مختلف آرایه‌های خورشیدی برای بیش از 24 پیکربندی مختلف ماهواره های مکعبی از ابعاد 0.25U تا 27U تعریف و پیاده سازی شده اند. آنگاه با محاسبه پارامترهای سیستمی مهمی نظیر چگالی توان تولیدی آرایه‌های خورشیدی، هزینه توان تولیدی، قابلیت اطمینان آرایه‌های خورشیدی و همچنین یک پارامتر پیشنهادی، به نام فاکتور تناسب شکل، کارآمدی این ساختارها برای پیکربندی معرفی شده ارزیابی و با یکدیگر مقایسه شده اند. برای ارزیابی میزان کارآمدی، یک تابع هزینه متشکل از چهار پارامتر مذکور با ضرایب منطقی تعریف شده و مقایسه های لازم انجام گرفته است. نتایج نشان می دهد که در کنار استفاده از آرایه های خورشیدی بازشونده، آرایه های خورشیدی دارای متمرکزکننده می تواند علاوه بر رفع چالش تولید توان کافی، قابلیت های جدیدی برای ماهواره های مکعبی کوچک فراهم نماید.
مهرداد خسروی؛ سعید صالحی؛ محسن عابدی
دوره 12، شماره 1 ، فروردین 1398، ، صفحه 55-68
چکیده
کاهش دمای آرایه خورشیدی باعث افزایش بازده الکتریکی آن می‌شود. افزایش بازده و در نتیجه توان تولیدی آرایه‌های خورشیدی ماهواره، مزایای فروانی را در پی دارد. یکی از راه‌های نوین تعدیل شرایط دمایی سلول‌های خورشیدی بهره‌گیری از لوله‌های حرارتی است. در این مقاله، با استفاده از الگوریتم بهینهسازی ژنتیک چندهدفه، طراحی بهینه پیکربندی ...
بیشتر
کاهش دمای آرایه خورشیدی باعث افزایش بازده الکتریکی آن می‌شود. افزایش بازده و در نتیجه توان تولیدی آرایه‌های خورشیدی ماهواره، مزایای فروانی را در پی دارد. یکی از راه‌های نوین تعدیل شرایط دمایی سلول‌های خورشیدی بهره‌گیری از لوله‌های حرارتی است. در این مقاله، با استفاده از الگوریتم بهینهسازی ژنتیک چندهدفه، طراحی بهینه پیکربندی لوله‌های حرارتی متصل به آرایه‌های خورشیدی یک ماهواره با نشانه‌روی خورشیدی در مدار پایین صورت پذیرفت. هدف از این بهینهسازی، کمینهسازی همزمان دمای سلولها و جرم لوله‌های حرارتی به کار است. شبیهسازی حرارتی ماهواره با نرمافزارهای سیندا-فلوئینت و ترمال دسکتاپ صورت پذیرفت و این شبیهسازیها با استفاده از نتایج تجربی مدل حرارتی ماهواره در محفظه خلأ، صحت سنجی گردید. سپس به کمک الگوریتم ژنتیک مقادیر بهینه دمای سلول خورشیدی به منظور دستیابی به بازدهی بیشتر و کمترین جرم لوله های حرارتی با کمک جبهه پارتو استخراج شد. با انتخاب شش نقطه از جبهه پارتو به بررسی دما و بازده سلول‌های خورشیدی پرداخته شد.
امید شکوفا؛ محسن طاهربانه
دوره 2، شماره 4 ، دی 1388
چکیده
این مقاله به بررسی اثرات تغییر پارامترهای مداری و ارزیابی اهمیت آن در طراحی اولیة ماهواره می‌پردازد. بدین منظور گروهی از مأموریت‌های LEOبا دو هدف اصلی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. هدف اول، شناخت انواع و ساز و کارهای تأثیرات ناشی از تغییر پارامترهای مداری بر عملکرد منابع انرژی در زیرسیستم توان الکتریکی است. هدف دوم، ارزیابی میزان این ...
بیشتر
این مقاله به بررسی اثرات تغییر پارامترهای مداری و ارزیابی اهمیت آن در طراحی اولیة ماهواره می‌پردازد. بدین منظور گروهی از مأموریت‌های LEOبا دو هدف اصلی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. هدف اول، شناخت انواع و ساز و کارهای تأثیرات ناشی از تغییر پارامترهای مداری بر عملکرد منابع انرژی در زیرسیستم توان الکتریکی است. هدف دوم، ارزیابی میزان این تأثیرات بر طراحی اولیه و اهمیت آنهاست. مطالعات برای مأموریت هر ماهوارة مکعبی، درمدارهایی با ارتفاع‌ها و زاویه‌های میل متفاوت انجام گرفته است، و برای هر مدار روند برآورد مشخصات و تعیین میزان کارایی آرایه‌های خورشیدی و باتری در طی مأموریت بررسی شده است. همچنین تعامل‌های مختلف با سایر زیرسیستم‌ها که ناشی از تغییر مشخصات مداری است و موجب تأثیرات غیرمستقیم بر زیرسیستم توان الکتریکی می‌شوند، مورد بررسی قرار گرفته‌اند. بررسی‌ها نشان می‌دهند که پارامترهای ارتفاع و زاویة میل از طریق فاکتورهایی نظیر پریود، مدت زمان خورشیدگرفتگی، نسبت روشنایی به خورشیدگرفتگی، زاویة تابش به آرایه‌های خورشیدی و همچنین میزان شارهای دریافتی از خورشید؛ راندمان و عملکرد منابع انرژی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. نتایج بیانگر آن است که افزایش ارتفاع مدار، حاشیه‌های بهتری را برای طراحی زیرسیستم توان فراهم می‌سازد و لذا مطلوب تلقی می‌شود، اما برای زاویة میل مقدار بهینه‌ای وجود دارد، که باید در روند طراحی مد نظر قرارگیرد.
