فهرست مطالب
نشریه علوم و فناوری فضایی
سال یازدهم شماره 4 (پیاپی 37، زمستان 1397)
- تاریخ انتشار: 1397/12/01
- تعداد عناوین: 6
-
-
صفحات 1-10پدیده ناپایداری و تجزیه جت های سیال به خاطر کاربرد فراوانی که این جت ها در صنعت دارند، همواره مورد توجه بسیاری از محققین بوده است. یکی از موضوعاتی که بسیار مورد توجه قرارگرفته است، بحث دینامیک تشکیل قطرات و عوامل تاثیرگذار بر آن است. در فرآیند اتمیزاسیون، اختلال های کوچک در جت یا لایه مایع رشد می کنند و در نهایت موجب تجزیه آن به لیگامنت ها و قطرات ریزتر می شوند. به فرآیند شکست ابتدایی جت سیال، شکست اولیه گفته می شود. مرحله شکست اولیه در فرآیند اتمیزاسیون با توجه به حرکت امواج روی سطح لایه سیال، به کمک تحلیل های ناپایداری، معین و قابل تعیین است. نظریه ناپایداری تا کنون در تحقیقات پیشین به صورت خطی و غیرخطی ضعیف بر روی لایه استوانه ای شکل سیال پیاده سازی شده است و اثر مخروطی بودن لایه در مدل لحاظ نشده است. بنابراین به منظور اصلاح این مدل، در این مقاله تلاش شد تا تئوری ناپایداری خطی بر روی لایه مایع مخروطی شکل پیاده سازی گردد و بدین ترتیب علاوه بر سرعتهای محوری و محیطی، سرعتهای شعاعی فاز مایع و گاز نیز به معادلات حاکم اضافه گردد. از نتایج این مدل اصلاح شده شامل مشخصه های ناپایدارترین موج سطح لایه سیال (عدد موج و نرخ رشد بیشینه)، برای تخمین قطر میانگین قطرات و همچنین طول شکست میتوان استفاده نمود. پیش بینی این مدل اصلاح شده، همخوانی خوبی با نتایج تجربی موجود دارد.کلیدواژگان: شکست اولیه، ناپایداری خطی، عدد موج، نرخ رشد بیشینه موج، اتمیزاسیون
-
صفحات 11-22سوخت موجود درمخزن فضاپیما در حین انجام مانور مداری دچار پدیده تلاطم می شود و این پدیده روی وضعیت فضاپیما اثر نامطلوبی می گذارد. بنابراین باید قبل از انجام مانور های مداری تلاطم سوخت مدل سازی و روشی مناسب برای کنترل آن انتخاب شود. در این مقاله به مدل سازی دینامیک تلاطم با استفاده از مدل دو پاندولی در فضای دو بعدی پرداخته شده است. مانور فضاپیما و حرکت پاندول ها در صفحه در نظر گرفته شده و بنابراین سیستم فضاپیما و پاندول ها سیستمی پنج درجه آزادی خواهد شد. برای پایدار سازی معادلات دینامیکی سیستم معرفی شده هم از کنترلر های خطی (کلاسیک و LQR) و هم از کنترلر های غیرخطی (لیاپانوف و فازی) استفاده شده است، که البته برای استفاده از کنترلر های خطی معادلات دینامیکی با استفاده از تقریب مناسب خطی شده اند. نتایج شبیه سازی موفقیت آمیز بودن کنترلر های طراحی شده بر روی وضعیت فضاپیما و پاندول ها را نشان می دهد.کلیدواژگان: مدل سازی تلاطم، دینامیک ترکیب شده تلاطم و فضاپیما، کنترل وضعیت، کنترل تلاطم، کنترلر خطی، کنترلر غیرخطی
-
صفحات 23-30در این مقاله، یک روش محاسباتی دقیق برای تعیین شار حرارتی آلبدو و مادون قرمز(IR) تابیده شده بر ماهواره ارایه شده است. برای محاسبه ی شار آلبدو وارد شده به ماهواره، نقطه ای از سطح زمین که نور خورشید از آن مکان بازتابیده شده است به صورت دقیق تعیین شده و مقدار شار حرارتی آلبدو وارده بر ماهواره به صورت تابعی از طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع ماهواره و با در نظر گرفتن مقدار جذب ناشی از محیط اتمسفر در تمامی بازه طیف فرکانسی مورد نظر بدست آورده می شود. همچنین شار حرارتی کل IR وارده به ماهواره، مجموع شارهای حرارتی می باشد که از نقاط مختلف سطح زمین به ماهواره وارد شده است. برای یک ماهواره در مدار دایروی مشخص، شار حرارتی IR و آلبدو در یک بازه زمانی محاسبه شده است. به منظور بدست آوردن تغییرات دمایی اجزای ماهواره در طول ماموریت، مقادیر شارهای حرارتی محاسبه شده در طراحی حرارتی ماهواره مورد استفاده قرار می گیرد. برای مدلسازی و محاسبه ی پارامترهای اصلی اتمسفر از الگوریتم MODTRAN و نرم افزار PcModWin استفاده شده است.کلیدواژگان: ماهواره، اتمسفر، شار خورشیدی، آلبدو، تشعشع مادون قرمز، ضریب دید، ضریب عبور، الگوریتم MODTRAN
-
صفحات 31-42در این مقاله، حل تحلیلی ماموریت تغییر مسیر جرم فضایی باالقوه خطرناکی که حیات بر روی کره زمین را با مخاطره روبه رو می سازد در مدارهایی با لحاظ اثر خروج از مرکز مورد بررسی قرار گرفته است. سیارک فضایی آپوفیس به عنوان نمونه بررسی در این تحقیق مورد مداقه قرار گرفته همچنین از تکنولوژی پرواز آرایشمند نیز به دلیل مزایای آن استفاده شده است. روش های متفاوتی برای ماموریت تغییر مسیر این اجرام آسمانی پیشنهاد گردیده است که در این میان استفاده از تکنولوژی کشنده گرانشی کاربرد گسترده تری پیدا کرده است. روش حل کاملا تحلیلی با به کارگیری سری فوریه برای حل مساله بازآرایی در دینامیک حرکت نسبی استفاده گردیده است و همچنین نیاز به کارگیری کنترل فعال برای دست یابی به دقت بالاتر نیز با نمودارهای مربوطه بیان گردیده است. روش به کارگرفته شده کاملا تحلیلی و عمومی بوده و هیچ محدودیتی برای استفاده ندارد و در تمامی مدارهای بیضوی با دقت بالا قابل به کار گیری می باشد.کلیدواژگان: سیارک آپوفیس، تغییر مسیر سیارک فضایی، کشنده گرانشی، معادلات دینامیکی حرکت نسبی، پرواز آرایشمند فضاپیماها، مدارهای فضایی بیضوی
-
صفحات 43-50اصولا برای تحلیل سازه هایی با پارامترهای مختلف، بسته به نوع سازه و پارامترهای آن زمان زیادی باید صرف کرد. همچنین با تغییر هر پارامتر باید کلیه روند تحلیل مجددا تکرار شود. بنابراین برای بررسی تاثیر پارامترهای مختلف بر رفتار سازه باید تحلیل های زیادی که زمان بر نیز می باشند انجام پذیرد. نتایج بدست آمده نیز فقط برای همان پارامترها صادق است، و با تغییر پارامترها دیگر معتبر نیست. در این تحقیق روشی مبتنی بر وابستگی تو در تو تدوین گردیده است که می توان بر اساس آن رفتار سازه را با دقتی مناسب با صرف زمانی کوتاه تعیین نمود. در این روش ابتدا برای پارامترهای مختلف سازه یک بازه در نظر گرفته می شود، سپس با روش تحلیل المان محدود و اعمال بارگذاری و شرایط مرزی مورد نظر رفتار سازه تعیین می شود. با تکرار این روند می توان با استفاده از روش وابستگی تو در تو مدلی با دقت مناسب برای تخمین رفتار سازه در اثر ورودی های مختلف ارائه نمود.کلیدواژگان: وابستگی تو در تو، اجزای محدود، کپسول فضایی، تحلیل سازه، ضریب اطمینان
-
صفحات 51-64اجرام سماوی از جمله ماه از منابع با ارزش اقتصادی زیادی برخوردارند وامکان ارسال فضاپیمای کوچک با فناوری های جدیدبرای معدن کاوی اجرام سماوی و استفاده از منابع معدنی آنها ایجاد شده است و دیگر نیازی به ارسال فضا پیماهای بزرگ و انسان نیست. شرکت های خصوصی با توجه به سودآوری بالقوه در این حوزه بطور جد تمایل خود را برای بهره برداری نشان داده اند و شروع به سرمایه گذاری در این حوزه کرده اند. با ورود شرکت های خصوصی برای فعالیت و استفاده از منابع طبیعی در اجرام سماوی، و حمایت دولت ها ازسرمایه گذاری آنها، موضوع مالکیت و تخصیص این منابع در سطح بین الملل بوجود آمده است. اسناد بین المللی حقوقی حاکم بر فعالیت های فضایی به طور خاص به بهره برداری اجرام سماوی توسط بخش خصوصی توجه نکرده است و متمرکز بر فعالیت دولتها و تعیین حقوق و وظایف آنها در عرصه حقوق بین الملل است. از آنجا که فقدان مقررات بین المللی در این خصوص منجر به محیطی غیر قابل کنترل برای بهره برداری از منابع اجرام سماوی توسط بخش خصوصی می شود، برخی کشورها نظیر آمریکا و لوکزامبورگ برای حمایت از بخش خصوصی و نظامند کردن و اعمال نظارت خود بر این فعالیت ها، اقدام به تصویب قانون ملی خاص نموده اند و این قانونگذاری را بر این اعتقاد بنا داشته اند که تخصیص آنچه توسط بخش خصوصی از منابع طبیعی از اجرام سماوی بدست می آید متعارض مقررات بین المللی نیست. در حالی که دیدگاه غالب بر این باور است که تصویب قوانین ملی در بهره برداری از اجرام سماوی و همچنین منابع آنها بر خلاف ظاهر مقررات بین المللی در معاهده فضای ماورای جو و بالاخص موافقت نامه ماه و اجرام سماوی در خصوص ممنوعیت مالکیت و تخصیص ماه و اجرام سماوی و اصل میراث مشترک بشریت است. این تحقیق با تجزیه وتحلیل اسناد حقوقی بین المللی فضایی کنونی نظیر معاهده فضای ماورای جو 1967 و موافقت نامه ماه 1979، در صدد است دو دیدگاه را به هم نزدیک کرده و پیشنهاد ایجاد یک رژیم بین المللی حاکم بر فعالیت فضایی بخش خصوصی را ارائه می دهد.کلیدواژگان: معدن کاوی، فعالیت های فضایی، مقررات بین المللی، قانون ملی
-
Pages 1-10In the atomization process, small disturbances grow in liquid jet or sheet and eventually cause to disintegrate it into ligaments and smaller droplets. Concerning to the motion of waves on the liquid sheet surface, the stage of primary breakup is deterministic and can be predicted by instability analyzes. In early studies, the theories of linear and weakly nonlinear instability have been implemented on a cylindrical liquid sheet and the effect of spray cone angle was not included in the model. Therefore, in this paper in order to improve the model, the linear instability theory is implemented on a cone-shaped liquid sheet for the first time, and therefore radial velocities of liquid and gas phases are also considered moreover than axial and tangential velocities. The results of this improved model such as maximum wave growth rate and its corresponding wave number can be used to estimate mean droplet diameter and breakup length.Keywords: Primary breakup, linear Instability, wave number, maximum growth rate, atomization
-
Pages 11-22Sloshing phenomenon in spacecraft fuel tank during orbital maneuver, causes adverse effects on spacecraft attitude. Therefore, before orbital maneuvers, modeling fuel sloshing and determining appropriate method for controlling it has to be carried out. The aim of this paper is to model slosh dynamics by using double pendulum model in two-dimensional space. Spacecraft maneuver and pendulums motion are considered in 2D-coordinate, so coupled spacecraft and pendulums dynamic system are 5 degrees of freedom systems. Here, linear control methods (PD and LQR), and also nonlinear control methods (Lyapunov and fuzzy) are determined to stabilize dynamic parameters of the introduced system. Simulation results show that designed controllers have good performance to achieve stabilization of the parameters.Keywords: Sloshing, spacecraft attitude, Orbital maneuver, double pendulum model, linear control methods, nonlinear control methods, Stabilization
-
Pages 23-30In this paper, a precise method for calculating albedo and IR heat flux applied to a satellite is presented. For obtaining albedo heat flux applied to a satellite, a point on the earth’s surface that sun flux reflected at that point and reach to the satellite is obtained, hence albedo heat flux reaches to a satellite is obtained as a function of longitude, attitude and longitude. IR heat flux is integration of emitting heat flux for points on the earth surface that in satellite’s view. Atmospheric transparency for calculating albedo and IR heat is considered for sun light and IR spectrum using MODTRAN algorithm using PcModWin software. For a generic LEO satellite, IR and albedo heat fluxes are calculated at a time period and compare with reference values. Obtained heat fluxes are used to obtain temperature variation of satellite’s components during its mission.Keywords: satellite, atmosphere, sun heat flux, Albedo, IR radiation, view factor, transparency ratio, MODTRAN algorithm
-
Pages 31-42In this paper, an analytical solution to deflection mission of asteroid as potentially hazardous spatial mass that threat humanity in future is investigated . The mission of deflecting potentially hazardous asteroids in recently years with possibility of their collision with Earth and the priority to carry out the mission of mitigate risk of these objects from its original space trajectory in recent years has been studied with interest in scientific research. Different methods have been proposed for execute the deflecting these celestial objects, among which the use of gravity tractor technology has become more widely used. In addition, the increasing use of formation flying technology in space missions is increasingly increasing, which has led to the use of this technology in this survey.Keywords: Asteroid Apophis, asteroid deflection mission, gravity tractor, relative dynamic motion, formation flying, elliptical space orbits
-
Pages 43-50Basically, it takes alot of time to analyze structures with different parameters, depending on the type of structure and parameters. Also, by changing any parameter, all the analysis process must be repeated. Therefore analyze the effect of different parameters on the behavior of structures, many analyzes should be carried out that are time consuming. The results obtained are valid only for the same parameters, and are not valid by changing the parameters. In this research, a Nested dependence method has been developed that can be used to determine the behavior of the structure with proper accuracy with short time. In this method, first an interval is considered for different parameters of the structure. Then, by using the finite element analysis method and applying the loading and boundary conditions, the behavior of the structure. By repeating this process to extract the appropriate number of input data, a Nested dependence method can be used to estimate the structure behavior of different inputs.Keywords: Nested Dependence, Finite Element, Space Capsule, Structure Analysis, Safety factor
-
Pages 51-64Because the lack of international regulations for exploiting the sources of celestial bodies, so some countries, such as the United States and Luxembourg, start to support the private sector, and to regulate and monitor their activities. , Have adopted a special national law that legislate that the appropriation of what is achieved by the private sector from natural sources of celestial bodies is not conflicting with international regulations. While the prevailing view is that the adoption of national laws on the use of celestial bodies as well as their sources contrary to the appearance of international on the Prohibition of Ownership and appropriation of the Moon and the celestial bodies and the principle of the common heritage of mankind. By analyzing current international space legal instruments such as the Outer Space Treaty 1967 and the Moon Agreement1979, the Article seeks to bring two perspectives together and propose an international regime governing the private sector's activity.Keywords: Treaties Space, Celestial Bodies, Mining, Space Activitie, national law
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.