مدل سازي گرمايش وارده بر يك ماهواره در مد پرتاب تحت فشار آيروديناميكي ماهواره بر

كارشناسي ارشد

تحليل حرارتي ماهواره از موضوعاتي است كه امروزه در صنايع فضايي توجه ويژه اي به آن ميشود. روشهاي مختلف فعال و غير فعال براي كنترل حرارتي ماهوارهها و ماهوارهبرها به كار برده ميشود تا سالم ماندن تجهيزات در تمامي مراحل ماموريت را تضمين نمايد. در اين پژوهش يك ماهواره با توجه به عنوان مساله با الگوبرداري از ماهوارههاي فرستاده شده طراحي شده و سپس به بررسي انواع شارهاي وارده به ماهواره از مرحله پيش از پرتاب تا قرار گرفتن آن در مدار و مقدار اين شارهاي حرارتي و ميزان تاثير آنها بر روي قطعات سازه پرداخته شده است. همچنين انواع تجهيزات كنترل حرارت ماهواره معرفي شده و نحوه عملكرد آنها و مزيتها و معايب آن بررسي شده است. در ادامه اين پژوهش به بررسي مدهاي گرمايي وارده به ماهواره در حين پرتاب و به بررسي بيشتر گرمايش مولكولي در حين پرتاب و اثرات نيروي آيروديناميكي روي عايقهاي چند لايه ماهواره و احتمال پارگي اين عايقها و عواقب بعد از آن در لحظات بعد از جدايش كلاهك آيروديناميكي ماهواره پرداخته ميشود. در ماهواره انتخاب شده دوربين در سطح فوقاني ماهواره قرار دارد لذا صفحه بالايي ماهواره، تجهيزات تصويربرداري و عايقهاي چند لايه تحت اثر گرمايش و نيروي آيروديناميكي حاصل از مولكولهاي آزاد قرار ميگيرد. براي جلوگيري از اين آثار مخرب، ماهواره مورد نظربا استفاده از نرم افزار آباكوس مدل سازي شده و با روش حل المان محدود شبيه سازي انجام گرفته است. محاسبات مربوط به گرمايش و نيروي موثر توسط نرم افزار متلب محاسبه شده است. نتيجه اين محاسبات به تعيين ارتفاع بهينه جدايش كلاهك آيروديناميكي منجر شد. حداقل ارتفاع مجاز براي جدايش كلاهك از نظر گرمايشي فاصله 95 كيلومتري از سطح زمين بدست آمده كه با در نظر گرفتن ضريب اطمينان و نيروي آيروديناميكي وارده بر عايق ارتفاع 100 كيلومتري نقطهاي امن و بهينه اي براي اين مرحله از پرتاب ماهواره تعيين شده است

195074

دانشگاه علم و صنعت ايران

فناوري ماهواره

دكتر محمدرضا طلائي