فهرست مطالب

نشریه فناوری در مهندسی هوافضا
سال سوم شماره 2 (پیاپی 9، تابستان 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/06/31
  • تعداد عناوین: 6
|
  • رامین ذاکری*، رخشاد دشتی گوهری، اسماعیل یداللهی افرایی صفحات 1-9
    در این مقاله، از روش دینامیک ذرات اتلافی برای شبیه سازی ریز پمپ الکترواسموتیک در نقش قلب یک سیستم پیشران فضایی- شیمیایی استفاده می شود. در این شبیه سازی، بر اساس قاعده جریان الکترواسموتیک، سیال توسط ریز پمپ رسانش و پارامتر های متاثر، مانند ابعاد کانال، ولتاژ اعمال شده و اثر جنس سطح یا زتاپتانسیل بررسی و تحلیل شده است. چگونگی توسعه روش شبیه سازی به منظور اعمال نیروی خارجی (نیروی الکترواسموتیک) و همچنین، چگونگی توسعه روش به کانال با ابعاد یا شرایط متفاوت ارایه شده است. نتایج به دست آمده بررسی پروفیل سرعت در کانال به ازای پارامتر های متفاوت متاثر را شامل می شود. این نتایج با حل تحلیلی مقایسه و اعتبارسنجی شده است. در این بررسی نشان داده شده که روش الکترواسموتیک روشی ایده آل برای انتقال سیال به عنوان ریز پمپ در شرایط مختلف و همچنین، کار بردی در شاخص ریز، مانند ریز ماهواره، است.
    کلیدواژگان: دینامیک ذرات استهلاکی، ریزپمپ، جریان الکترواسموتیک، میکروکانال
  • محمد قطب سیفی* صفحات 11-22
    امروزه، با توجه به بازار رقابتی در صنایع فضایی جهان، بهبود مستمر کیفیت و کاهش هزینه و زمان در توسعه محصولات جدید اهمیت بسیاری یافته است. مهندسی هم زمان یک روش توسعه محصول است که با خلق دانش جدید، کوتاه تر نمودن زمان توسعه، کاهش هزینه ها و افزایش سطح کیفیت محصول، یکی از پیشرفت های ملموس در این زمینه می باشد. از این رو، بررسی سیر تحولی مهندسی هم زمان در پروژه های فضایی و نحوه پیاده سازی آن در آژانس های فضایی برای پیاده سازی این روش در صنعت داخلی ضروری به نظر می رسد. مهندسی هم زمان در آژانس های فضایی در محلی تحت عنوان مرکز طراحی هم زمان عملیاتی می شود. در پژوهش حاضر، برای معرفی مرکز طراحی هم زمان، ساختارها و المان های مراکز طراحی هم زمان آژانس فضایی اروپا و ناسا مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت پیاده سازی مهندسی هم زمان در مراکز طراحی هم زمان نیز تجربه پیاده سازی اقتباسی دانشگاه لیسبون پرتغال از آژانس فضایی اروپا بررسی شده است.
    کلیدواژگان: توسعه محصول جدید، مهندسی هم زمان، طراحی هم زمان، تسهیلات طراحی هم زمان
  • میلاد عظیمی* صفحات 23-40

    افزایش تعداد فضاپیماهای آماده پرتاب سبب نیاز به کاهش وزن، حجم و هزینه سخت افزارها و زیرسیستم های آنها شده است. همچنین، این امر سبب نیاز به کاهش وزن، حجم و هزینه سخت افزارها و زیرسیستم های آنها شده است. یکی از راهکارهای رفع این نیازمندی ها، استفاده از مکانیزم های بازشونده در سازه های فضایی است. ویژگی و کاربردهای استفاده از این مکانیزم ها با بزرگ تر شدن فضاپیماها افزایش می یابد که سبب توسعه فناوری برای سیستم های بزرگ تر نیز خواهد شد. از جمله پرکاربردترین مکانیزم های بازشونده فضایی می توان از آرایه های خورشیدی، آنتن های مخابراتی، بوم های گرادیان جاذبه، بادبان های خورشیدی نام برد. در این مقاله، انواع مکانیزم های حرکتی با تمرکز بر آرایه های خورشیدی، روش ها و تجهیزات باز شدن آنها پس از قرار گرفتن در مدار و مزایا و معایبشان بحث و بررسی شده است.

    کلیدواژگان: مکانیزم بازشونده، پنل های خورشیدی، سازه های فضایی، فضاپیما
  • صمد مرادی* صفحات 41-51
    در این مقاله، کنترلرهای پیشرفته برای کنترل مانور و ارتعاشات سیستم های دینامیکی با مختصات صلب - انعطاف پذیرمعرفی و توصیف شده است. در فرایند طراحی کنترلر، تحلیل پایداری سیستم کنترل از جمله مسایل مطرح و مهم است. کنترل فضاپیماهای انعطاف پذیریا ربات های انعطاف پذیر با دینامیک صلب و انعطاف پذیرچالش هایی همراه دارد که طراحان را به توسعه کنترلرهای پیشرفته ترغیب کرده است. هریک از این سیستم های کنترلی مزایا و معایبی دارد که در این مقاله سعی شده با بررسی انواع روش های کنترلی و مرور کارهای انجام شده در این حوزه، مخاطب را با نقاط ضعف و قوت روش های موجود آشنا نمود.
    کلیدواژگان: کنترل مانور، کنترل ارتعاشات، دینامیک صلب- انعطاف پذیر_ فضاپیمای انعطاف پذیر
  • فاطمه موسوی* صفحات 53-58
    نیاز به تحقیقات پایه گیاهی تحت شرایط پیچیده فضا بارها توسط سازمان های فضایی دنیا، از جمله ناسا، عنوان شده است. هدف از پژوهش حاضر بررسی اثرات میکروگراویتی القایی روی رویش و رشد لوله گرده لیلیوم می باشد. در این تحقیق، میزان زیست پذیری دانه های گرده توسط روش رنگ آمیزی با استوکارمن تعیین شد. دانه های گرده لیلیوم در محیط کشت مایع حاوی 10 درصد سوکروز، 6/1 میلی مول H3BO3، 1 میلی مول KCl و 1/0 میلی مول CaCl2 (pH=5.7) تحت هر دو شرایط کنترل زمینی و کلینواستت رویش پیدا کردند. پس از اینکوباسیون به مدت دو ساعت، گرده ها به منظور بررسی درصد جوانه زنی و جهت رشد لوله گرده مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که درصد یا نرخ رویش دانه های گرده تحت شرایط میکروگراویتی نسبت به شرایط کنترل زمینی تمایل رو به افزایش را نشان می دهد. به هر حال، طول لوله های گرده تحت شرایط میکروگراویتی کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: دانه گرده، بی وزنی، کلینواستت، سیستم پشتیبان حیات، لیلیوم
  • سروش تحیری، ولی الله غفاری*، حسن محمدخانی صفحات 59-69

    در این مقاله بهبود عملکرد یک سیستم هدایت و کاهش خطای آن با استفاده از تراستر جانبی بررسی شده است. این امر با اضافه کردن سیستم موتورهای کنترل جهت (تراسترهای جانبی)، علاوه بر سطوح کنترل جسم، به سیستم هدایت محقق می شود. این سیستم شامل تعدادی تراستر یکبار مصرف است که در جهت های مختلف در قسمت ابتدایی بدنه وسیله قرار می گیرد. در صورت فعال شدن هر تراستر، نیرویی به بدنه وسیله وارد و منجر به تولید گشتاوری حول مرکز جرم آن می شود. در نتیجه، از چرخش حاصل برای تغییرجهت جسم استفاده می شود. برای افزایش مانورپذیری جسم، تراسترهای جانبی معمولا در فاز نهایی الگوریتم هدایت برای تامین شتاب جانبی مورد نیاز به سیستم هدایت اضافه می شود. برای سیستم هدایت، ترکیبی از دو حلقه کنترل بال های ایرودینامیکی و تراسترها (از تفاضل خطای زاویه های سمت و چرخش خط دید) استفاده شده است. بنابراین، ابتدا مدل شش درجه آزادی جسم با اطلاعات فیزیکی مندرج در منابع، فرضیات مهندسی و انطباق تصویری به دست آمده است. سپس، با استفاده از نرم افزار DATCOM ضرایب ایرودینامیکی آن وسیله تعیین و شبیه سازی پرواز در نرم افزار MATLAB انجام شده است. نتایج شبیه سازی کارآمد بودن الگوریتم هدایت پیشنهادی را در مقایسه با روش هدایت دیگر نشان می دهد.

    کلیدواژگان: هدایت و کنترل، موتورهای کنترل جهت، تراسترهای جانبی، زاویه خط دید
|
  • Ramin Zakeri *, Rakhshad Dashti Gohari, Esmaeil Yadollahi Pages 1-9
    In this paper, the dissipative particle dynamic method is used to simulate the electrosmotic micro pump as the main part of a spatial-chemical propulsion system. In this simulation, the micro-pump is driven by the principle of  electrosmotic flow.Furthermore,the effective parameters, such as channel dimensions, applied voltage, surface effect, or zeta potential are analyzed. This research focuses on developing a simulation method for applying external force (electrosmotic force) as well as developing a method to a channel with different sizes and conditions. Our results include velocity profile in a channel with different effective parameters. The result were compared with and validated by analytical solution. It was shown that the electrosmotic method is an ideal method for transferring fluid as a micro-pump in different conditions and also in fine-scales applications, such as in micro-satellites.
    Keywords: Dissipative Particle Dynamics, Micropump, Electrosmotic Flow, Micro Channel
  • Mohammad Qotbseyfi * Pages 11-22
    New product development process include several activities and decisions. It starts with idea stage and ends when product enters market stage. Concurrent engineering is a product development approach that helps improving the performance of companies by reducing costs, increasing quality, creating new knowledge, and having a shorter product development time. In this research, the evolution of concurrent engineering in space projects and issues related to the implementation of concurrent engineering in design facilities were examined. For this reason, European Space Agency's Concurrent Design Facility and NASA Integrated Mission Design Center have been studied. The implementation of concurrent engineering in Instituto Superior Técnico's Concurrent Design Facility has also been studied.
    Keywords: new product development, Concurrent Engineering, Concurrent Design, Concurrent Design Facility
  • Milad Azimi * Pages 23-40

    Growing the number of satellites ready to be launched emphasizes the need for reduction of space hardware and subsystems cost, volume, and mass. Realizing these reductions can be implemented deploying new mechanisms for space structures. The performance benefit margin of deploying structures increases, as the size of the structure increases. Thus, it makes the technology more attractive for large-scale space systems. Examples of satellite components benefiingt from the utilization of inflatable structures including solar arrays, gravity gradient booms, communication antennas and solar sails. This paper discusses different types of deploying mechanism with their advantageous and disadvantageous focusing on solar arrays and required driven equipments after being placed in an operational orbit.

    Keywords: Deployment Mechanism, solar panels, space structures, Spacecraft
  • Samad Moradi * Pages 41-51
    This paper presents advanced controllers for maneuver and vibration control of dynamic systems with rigid-flexible coordinates. Stability analysis of such a control system is one of the important issues. The control of flexible spacecrafts or flexible manipulators with rigid-flexible body dynamics has challenges that encourage designers to develop advanced controllers. Each of these control systems has some advantages and some disadvantages. The purpose of the present paper is to study various control design methods and to review the literature by addressing the weaknesses and strengths of existing techniques.
    Keywords: Attitude control, vibration control, Rigid-Flexible Dynamics, flexible spacecraft
  • Fateme Mousavi * Pages 53-58
    Basic plant research under complex space conditions is required. this is frequently quoted by the world's space agencies, such as NASA. The aim of the present research is to investigate the effects of simulated microgravity on pollen germination and tube growth of Lily. Pollen viability was ascertained by staining with acetocarmine stain. Pollen grains were germinated on the growing media containing 10% sucrose, 1.6 mM H3BO3, 1 mM Kcl, 0.1 mM CaCl2 (pH=5.7), and were incubated both in 1g and on the clinostat. After incubating for 2 h, pollen grains were studied to count for germinated grains and to determine percent germination and pollen tube length. The germination rate of pollen grains showed a tendency to increase under microgravity condition. However, pollen tube length showed a decrease when incubation was performed in simulated microgravity.
    Keywords: Pollen, Microgravity, Clinostat, Life support system, lily
  • Soruosh Tahayori, Valiollah Ghaffari *, Hassan Mohammadkhani Pages 59-69

    This paper is mainly concentrated on performance improvement and miss-distance reduction in a typical guidance system. These goals would be achieved by adding some attitude control motors (ACM) to the existing guidance algorithm. The ACM system usually contains some disposable thrusters, which are installed on lateral body of a vehicle. An extra force would be applied to the vehicle body through each thruster activation. Hence, it may cause a torque about the center of gravity. Then the induced rotation can be used to the attitude control. For increasing the agility and supplying the lateral acceleration in the end game phase, the lateral thrusters may be added to the guidance system. The yaw and pitch components of the line of sight (LOS) rates would be used to guide the vehicle with multiple actuators. For this purpose, a six degree of freedom vehicle model would be generated, considering the physical information, engineering assumptions, and adaptations images. The vehicle model would be firstly obtained by the DATCOM software. Then, the guidance system is numerically simulated in the MATLAB environment. The effectiveness of the proposed guidance method is shown compared with the existing algorithm.

    Keywords: Guidance, control, Attitude Control Motors, Lateral Thrusters, Line of Sight