علوم و فناوری فضایی

علوم و فناوری فضایی

شبیه‌سازی دینامیکی و تحلیل عملکرد سامانة تنظیم‌کنندة سرعت ظاهری

نویسندگان
چکیده
در این مقاله، هدف اصلی شبیه‌سازی سامانة تنظیم‌کنندة سرعت ظاهری است، به ترتیبی که این سامانه بتواند سرعت جسم پرنده را با ایجاد تغییرات مجاز در اندازة نیروی پیشران در هر لحظه از زمان پرواز با سرعت تعیین شده یکسان کند تا در نهایت جسم پرنده در دستیابی به هدف تعیین شده، موفق باشد. برای این کار نیاز به یک شبیه‌ساز دینامیکی سامانة پیشرانش و یک شبیه‌ساز پرواز است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی انجام شده بیانگر افزایش دقت برد جسم پرندة سامانة مذکور نسبت به موشک فاقد این سامانه در مقابل اغتشاشات وارده است. به‌صورتی‌که در جسم پرندة مورد بررسی به صورت میانگین بر اثر اغتشاشات گوناگون بدون حضور سامانة تنظیم‌کنندة خطای تقریباً 5/1 کیلومتری در برخورد با هدف را ایجاد می‌کرد، حال آنکه براثر حضور این سامانه این مقدار تا حدود 200 متر کاهش می‌یابد.
کلیدواژه‌ها

  1. کریمی‌مزرعه‌شاهی، حسن و جلالی‌چیمه، سیدعلی‌رضا. «مدل‌سازی و شبیه‌سازی ریاضی سامانة تنظیم‌کنندة سرعت ظاهری»، (پایان‌نامه کارشناسی ارشد مهندسی هوافضا) گرایش جلوبرندگی، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، شهریور 1389.
  2. Kazlov, A., “Control and Feed System’s Elements of Liquid Propellant Rocket Engines,” Mashinostroeinye Publications, Moscow, In Russian ,1988
  3. Karimi, A. Nassir Harand, M. Beheshti, “Dynamic and Nonlinear Simulation of Liquid-Propellant Engines”, Journal of Propulsion and Power, Vol. 19, No. 5, September-October 2003, , pp. 938-944.
  4. جلالی‌چیمه، سیدعلی‌رضا، نادری‌تبریزی، مهیار، بختیاری، مهرداد و کریمی‌مزرعه‌شاهی، حسن. «مدل‌سازی و شبیه­سازی دینامیکی غیرخطی موتور سوخت مایع سیکل باز،» هجدهمین کنفرانس بین‌المللی انجمن مهندسان مکانیک ایران، تهران دانشگاه صنعتی شریف، اردیبهشت 1389.
  5. نادری‌تبریزی، مهیار، جلالی‌چیمه، سیدعلی‌رضا و کریمی مزرعه‌شاهی، حسن. «تدوین نرم‌افزار شبیه‌ساز برای موتورهای سوخت مایع سیکل باز»، نهمین کنفرانس انجمن هوافضای ایران، تهران دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات، بهمن 1388.
  6. Jalali, A. R., Naderi Tabrizi, M. and Karimi Mazraeshai, H., “Nonlinear Dynamic Modeling and Simulation of LPEs,” DSTC2009, 7th Oct, 2009.
  7. Ramesh, D. and Aminpoor, M., “Nonlinear Dynamic Simulation of an Open Cycle Liquid Rocket Engine,” AIAA Joint Propulsion Conference & Exhibit, 2007, p. 5507.
  8. کریمی‌مزرعه‌شاهی، حسن و محمدی، رفعت. مدل­سازی دینامیکی یک موتور سـوخت مایع خاص، (پایان­نامه کارشناسی ارشد)
    دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، پاییز 1385.
  9. ‌ کریمی‌مزرعه‌شاهی، حسن و نجفی‌بزرگی، علی. تدوین مدل ریاضی و شبیه‌سازی یک موتور سوخت مایع با سیستم دمش مولد گازی مخازن پیشران، (پایان­نامه کارشناسی ارشد)، دانشکده هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، پاییز 1386.
  10. جعفرقلی، علی. رمش، داود، عبیات، جواد و منتظری، محمدجعفر. طراحی موتورهای سوخت مایع: ساختار و سازه، انتشارات صنایع هوافضا، 1384.
  11. Kolle, H,. Handbook of Astronautical Engineering, Vol. 1, McGrew-Hill, New York, 1961.
  12. Zipfel, P. H., Modelling and Simulation of Aerospace Vehicle Dynamics, AIAA Education Series, AIAA Inc, 1801 Alexander Bell Drive, Reston VA 20191-4344, Apr 2001.
  13. Sutton, G. P., Rocket Propulsion Elements, John Wiley & Sons, 2001.
  14. Karimi, H. and Nassirharand, A., “Application of a Simulation Algorithm to a Specific Liquid Propellant Engine with Experimental Verification,” Aircraft Engineering and Aerospace Technology: An International Journal, Vol. 78, No. 2, 2006, pp. 132–137.
  15. Meyer, R. X., Elements of Space Technology for Aerospace Engineers, Academic Presses, 1999.
  16. Carnahan, B., Luther, H. A. and Wilkes, J. O., Applied Numerical Methods,Wiley, NewYork, 2005.
  17. Beliaev, E. N., Chevanov, V. K. and  Chervakov, V. V., Mathematical Modeling of Working Processes of Liquid Propellant rocket Engines, Mashinostroeinye Publications, Moscow In Russian, 1999.

  • تاریخ دریافت 20 خرداد 1393
  • تاریخ بازنگری 26 دی 1402
  • تاریخ پذیرش 31 فروردین 1395
  • تاریخ اولین انتشار 31 فروردین 1395