علوم و فناوری فضایی

علوم و فناوری فضایی

شبیه سازی و تحلیل پارامتریک سیستم معکوس کننده رانش در موتورهای سوخت جامد

نوع مقاله : مقالة‌ پژوهشی‌

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
2 استادیار، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
چکیده
هر موشکی دارای بخش محموله و بخش موتور می­باشد. در مسیر حرکت موشک زمانی وجود دارد که ماموریت بخش موتور پایان یافته و از آن پس موتور نقش موثری نخواهد داشت و به عنوان وزن اضافی و به تبع آن کاهش برد و یا عواملی در جهت ره­گیری آسان سرجنگی توسط عوامل دشمن خواهد بود. در چنین وضعیتی پس از اتمام ماموریت موتور، از مکانیزم جدایش مراحل و جدایش سر از بدنه استفاده می­شود. یکی از روش­های جدایش استفاده از روش سیستم قطع تراست می­باشد. در این مقاله با بررسی­های انجام شده بر روی سیستم قطع تراست و ارائه روابط ریاضی، افت فشار و تراست معکوس ایجاد شده در محفظه بعد از باز شدن دریچه­های تراست معکوس پیش­بینی شده است. همچنین از جدایش نوع سرد و سیستم قطع تراست استفاده شده و افت فشار محفظه احتراق شبیه­سازی شده است. سپس تاثیر عوامل مهم و تاثیرگذار بر روی سیستم قطع تراست مورد بررسی قرار گرفته شده است. بررسی نتایج نشان می‌دهد که برای دستیابی به افت فشار و تراست در مدت زمان کمتر به منظور انجام فرآیند جدایش مناسب، تا جایی­که از لحاظ ترمودینامیکی و سازه امکان­پذیر باشد باید فشار اولیه محفظه کمترین فشار نسبت به فشار حداکثر، دمای اولیه محفظه بیشترین دما نسبت به دمای حداکثر، تعداد دریچه­ها بیشتر، قطر دریچه­ها بزرگتر و زاویه دریچه­ها نسبت به محور موشک کمتر باشد، و همچنین دریچه­ها­ در وسط محفظه موشک قرار گرفته و هندسه دودکش واگرا باشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

[1] X. Yu, "Separation Between Stages of Multistage Carrier Rocket," Hangkong Zhishi, Nr. 1, 1975, pp. 1-13, 1983.
[2] Headquarters Department of The Army, The Pershing II Firing Battery, Washington. DC., 13 March 1985.
[3] Minuteman Weapon System, "History and Description", ICBM Prime Team, TRW Systems, July 2001.
[4] Robert L. Ferguson, Pershing Ia System Description, edited by Charles E.  Waters, Martin Marietta Aerospace, Orlando Division, P.O. Box 5837, June 1974..
[5] Introduction of missile interception system and its implementation methods, Imam Hossein University (AS), 2016. (in Persian)
[6] H. Karimi and B. Razzaghi, Basics of Solid Fuel Design, Quaid leading technology Publishing company, 2013. (in Persian)
[7] Design of reverse thrust holes of solid fuel engine, Imam Hossein University (AS), 2016. (in Persian)
[8] S. Kalt, "Thrust Termination in Solid Rocket Motors-Evaluation of Ballistic Test Data," ARS Journal, 1961.
[9] R. E. Barry and Brothers J. E., "Thrust Termination Transient in Solid Propellant Rocket," ASR Journal, vol. 31, Issue 1, pp. 848-849, July 1961.
[10] L. D. Smoot and L. K., "Prediction of Chamber Pressure Decay Transients during Termination of Solid Reopellant Rocket Motors," AIAA Journal, vol. 1, no. 8, pp. 1934-1935 (Technical Notes and Comments) Aug. 1963..
[11] D. L. Badal and B. N. Vincent, "Thrust Termination Anlysis Utilizing an Aluminizied Solid-Propellant Rocket Fuel," Journal of Spacecraft and Rockets, vol. 7, no. 9, pp. 1125-1126 (Engineering Note) Sept. 1970.
[12] J. J. Buchman and S. A. S., "Analysis of Problem Related to Thrust Reversal in Solid Propellant Motors," AIAA Paper No. 72-1110, Dec., 1972.
[13] Y. Y. Shan and C. C. Tao, "Study on Combustion Termination of Solid Propellants By rapid Depressurization," Journal of Spacecraft and Rockets, vol. 16, no. 6, pp. 353–354, Nov.-Dec. 1979.
[14] T. Bruce and T. Rytting, "The Analysis of Thrust Reversal Performance," AIAA 19th Joint Propulsion Conference, Seattle, WA, U.S.A., 1983.
[15] A. M. Tahsini and M. Farshchi, "Rapid Depressurization Dynamic of Solid Propellant Rocket Motors," Journal of Propulsion and Power, Vol. 23, No. 5, pp. 1141-1143 (Technical Notes) Sept.-Oct., 2007.

  • تاریخ دریافت 05 تیر 1401
  • تاریخ بازنگری 12 بهمن 1401
  • تاریخ پذیرش 20 بهمن 1401
  • تاریخ اولین انتشار 24 بهمن 1401