علوم و فناوری فضایی

علوم و فناوری فضایی

عملکرد مجموعه چتر فرود محموله فضایی با استفاده از آزمون‌ پرتابی

نویسندگان
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

  1. Tutt, B. A. and Taylor, A. P., “The Use of LS-DYNA to Simulate the Inflation of a Parachute Canopy,” 18th AIAA Aerodynamic Deceleratory Systems Technology Conference and Seminar, 2005.
  2. Poynter, D. F., The Parachute Manual, Vol. II, California: Para Pub., 1991.
  3. Knacke, T. W, Parachute Recovery systems: Design Manual, California, Para Pub., 1992.
  4. Ewing, E. G., Bixby, H. W. and Knacke, T. W., Recovery Systems Design Guide, Technical Report, Irvin Industries Inc, California Division, 1978.
  5. Rychnovsky, R. E., “A Lifting Parachute for Very-Low-Altitude, Very-High-Speed Deliveries,” Journal of Aircraft, Vol. 14, No. 2, 1977, pp. 184-187.
  6. Masciarelli, J., Cruz, J. R., and Hengel, J. E., “Development of an Improved Performance Parachute System for Mars Missions,” 17th AIAA Aerodynamic Decelerator Systems Technology Conference and Seminar, Monterey, California, 2003.
  7. Thomas, R., Thomas, D. G. and Morgan, B., “Flight Testing a Parachute Orientation System to Air Launch Rockets into Low Earth Orbit,” 19th AIAA Aerodynamic Decelerator Systems Technology Conference and Seminar, Williamsburg, VA, 2007.
  8. Stein, K. and et al., “Aerodynamic Interactions between Parachute Canopies,” Transactions of the ASME, 70, 2003.
  9. Rasi Marzabadi, F., Meshkani, R., Pouryavi, H. and Ebrahimi, M., “Aerodynamic Coefficient Corrections of Parachute Group of a Space Vehicle Based on Experimental Tests,” 1st National Hydraulic and Aerodynamic Conferences, HAC2012, Tehran, Aeronautical Organization, 2012 (In Persian).

  • تاریخ دریافت 19 مهر 1393
  • تاریخ بازنگری 16 بهمن 1402
  • تاریخ پذیرش 31 فروردین 1395
  • تاریخ اولین انتشار 31 فروردین 1395