فهرست مطالب

نشریه فناوری در مهندسی هوافضا
سال چهارم شماره 4 (پیاپی 15، زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1400/04/08
  • تعداد عناوین: 6
|
  • آینده پژوهی در گیاه-فضا و سفرهای آینده فضایی
    ایمان شفیعی نژاد*، شراره قاسمی، علی محمودی، رضا صفرزاده صفحات 1-9
    این مقاله با رویکرد آینده پژوهی و زیست فضا با توجه به گسترش علوم میان رشته ای به بررسی آینده سفرهای فضایی می پردازد. لذا متناسب با جهش های علمی و فناوری به خصوص در علوم میان رشته ای مانند زیست فضا و دانش آینده پژوهی به بررسی تغییر و تحولات سفرهای فضایی پرداخته شده است . محققان برای شناخت و ساختن آینده حضور انسان در فضا، نیازمند فهم سناریوهای محتمل در سفرهای فضایی آینده هستند. در مقاله حاضر به تاثیر پیشرفت های همسوی زیست شناسی و مهندسی هوا فضا در ارتقا دانش زیست فضا پرداخته شده است. در این راستا، سازمان های فضایی با طرح های مختلفی قصد اعزام و اسقرار انسان روی ماه و سیاره مریخ را دارند. لذا قصد کاشت گیاه در فضا به صورت مزارع فضایی از افق های آینده بشر امروز است که منجر به پیشرفت انسان در علوم مختلف می شود.
    کلیدواژگان: گیاه-فضا، آینده پژوهی، سفرهای فضایی، زیست فضا
    چکیده مشاهده متن مقاله پژوهشی/اصیل زبان: فارسی
  • تاثیر میکروگراویتی بر محتوای پروتئین های هستکی و تنظیم تقسیم سلولی گیاهان
    حلیمه حسن پور* صفحات 11-19
    موجودات زنده روی کره زمین در حضور جاذبه ثابت (1g) تکامل یافته اند و رشد آنها به میزان بیوسنتز ریبوزوم، پروتئین و تنظیم دقیق فازهای چرخه سلولی ارتباط دارد. میکروگراویتی بر فازهای مختلف چرخه سلولی اثرات یکسانی ندارد و فعالیت برخی از فازها را افزایش و برخی را کاهش می دهد. همچنین، در این حالت تعداد چرخه سلولی در واحد زمان تغییر می کند. در فرایند رشد سلولی، میزان بیوسنتز ریبوزوم ها تحت میکروگراویتی شبیه سازی شده کاهش یافته و تنوع زیادی در فراوانی پروتئین های هستک (نوکلیولین و فیبریلارین) مشاهده می شود. در شرایط عادی بین رشد و تقسیم سلولی هماهنگی وجود دارد، اما شرایط میکروگراویتی این هماهنگی را از بین می برد. بررسی پاسخ سلولی گیاهان می تواند در پیشرفت دانش زیستی و آماده سازی سیستم پشتیبان حیات در فضا کمک نماید.
    کلیدواژگان: تقسیم سلولی، رشد، میکروگراویتی، چرخه سلولی
    چکیده مشاهده متن مقاله پژوهشی/اصیل زبان: فارسی
  • بهبود عملکرد آیرودینامیکی توربین شعاعی میکروتوربین گاز با به کارگیری پره های دو انحناء
    مرضیه احمدی، رضا آقائی طوق*، محمدحسن نوبختی صفحات 21-30
    این مقاله بهبود عملکرد آیرودینامیکی پره یک توربین شعاعی را گزارش می کند و تغییرات اعمالی از بخش ورودی تا انتهای پره را شامل می شود. این تغییرات به گونه ای است که در هر گام کارایی توربین بررسی و در نهایت بهترین حالت انتخاب می شود. برای انجام شبیهسازی از نرم افزار انسیس CFX استفاده شده است. ابتدا، با استفاده از مدل یک بعدی حالت های مختلف مورد بررسی قرار گرفته و حالت برتر انتخاب می شود. سپس، با استفاده از حل معادلات حاکم به صورت سه بعدی، عملکرد توربین طراحی شده ارزیابی می شود. با تلفیقی از یک کد محاسباتی و یک روش تجربی، بهترین پروفیل پره جهت کارکرد بهینه به دست می آید. پارامتر هندسی برای تعریف هندسه پره به صورت دو انحنایی تعریف شده و برای هر فاکتور چند سطح انتخاب می شود. با توجه به تعداد پارامترها و تعداد سطوح در نظر گرفته شده، جدول متعامد مناسب را می توان انتخاب نمود. سپس، با استفاده از روش طراحی تجربی، هندسه پروفیل پره بهینه تولید شده و مجددا با نرم افزار CFX مورد شبیه سازی قرار می گیرد. روتور طراحی شده بهینه بالاترین بازده و توان تولیدی را در مقایسه با روتور اصلی ارایه می دهد، به طوری که 3/7 درصد افزایش توان خروجی روتور طراحی شده مشاهده می شود.
    کلیدواژگان: CFD، توربین شعاعی، بهینه سازی، CFX، روش تاگوچی
    چکیده مشاهده متن مقاله پژوهشی/اصیل زبان: فارسی
  • کنترل پیش بین مبتنی بر مدل هوشمند برای اصلاح موقعیت یک ماهواره ارتفاع پایین
    طه یاسینی، جعفر روشنی یان*، شاهین درویش پور صفحات 31-41
    در این مقاله به کمک شبکه های عصبی مصنوعی و کنترل پیش بین مبتنی بر مدل و رگولاتور خطی مرتبه دوم به طراحی کنترلری برای اصلاح مدار و موقعیت ماهواره مدار پایین پرداخته شده است. در این روش، از شبکه های عصبی مصنوعی برای یادگیری مدل خطی سیستم در مواجهه با اغتشاشات استفاده شده است. همچنین، به کمک مدل عصبی مصنوعی به دست آمده، پس از تخمین برخط مدل خطی سیستم در هر لحظه، کنترل پیش بین مبتنی بر مدل طراحی شده برای سیستم اصلاح شده است. نتایج شبیه سازی ها تاثیر قابل توجه استفاده از مدل برخط مبتنی بر یادگیری ماشین را در بهبود عملکرد کنترل پیش بین مبتنی بر مدل نشان می دهد.
    کلیدواژگان: کنترل مدار، کنترلر پیش بین مبتنی بر مدل، شبکه عصبی مصنوعی، ماهواره ارتفاع پایین، رگولاتور درجه دوم خطی
    چکیده مشاهده متن مقاله پژوهشی/اصیل زبان: فارسی
  • اتوبوس فضایی مخابراتی در مدار زمین آهنگ
    علیرضا امیرخانی*، مهران میر شمس صفحات 43-53

    باتوجه به افزایش درخواست کشورها برای ارسال ماهواره مخابراتی به مدار زمین آهنگ و بهره برداری از منابع مدار-فرکانس، حفظ این منابع برای کشورها امری ضروری است. اتوبوس فضایی در واقع یک ماهواره مخابراتی زمین آهنگ با ماموریت مانور مداری به جهت حفظ امتیاز مدار-فرکانس کشور است. در این مقاله طراحی آماری به روش مطا (مدل طراحی آماری) در سطح سیستم جهت استخراج مشخصات سیستمی برای ماهواره با پیشرانش الکتریکی و شیمیایی انجام شده است. همچنین، تحلیل مدار برای این ماهواره مخابراتی با پیشرانش های الکتریکی و شیمیایی به طور مجزا انجام شده و نتایج حاصل از تحلیل و مقایسه بکارگیری این دونوع سیستم پیشرانش برای اتوبوس فضایی ارایه شده است. در پایان امکان پذیری این ایده با توجه به تحلیل های صورت گرفته مورد بحث و جمع بندی قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: اتوبوس فضایی، ماهواره مخابراتی، طراحی آماری، تحلیل مدار، مانور مداری
    چکیده مشاهده متن یادداشت پژوهشی زبان: فارسی
  • بال های شکل پذیر- طرحی نوین در صنعت هوایی
    رضا حربی منفرد*، محمد طیبی رهنی، مسعود زارع صفحات 55-66
    هدف این مقاله مطالعه و بررسی بال های شکل پذیر و تاثیر آن ها بر وسایل نقلیه هوایی با الگوگیری از شکل بال ها و نحوه پرواز پرندگان است. ابتدا، شکل بال های پرندگان و نحوه پرواز آن ها در موقعیت های مختلف بررسی می شود. سپس، هفت نوع بال شکل پذیر با الگوگیری از شکل بال پرندگان معرفی می شود. همچنین، مواد مورد نیاز این بال ها که از سال 2000 کشف و ساخته شده اند، بیان می شود. در انتها، با ذکر دلایلی نتیجه گیری می شود که میل به داشتن علم این نوع بال ها و استفاده از آن ها برای دستیابی به فناوری های به روز در آینده بسیار ضروری است.
    کلیدواژگان: بال های شکل پذیر، وسایل نقلیه هوایی، پرندگان
    چکیده مشاهده متن مقاله پژوهشی/اصیل زبان: فارسی
|
  • Futurology in Astrobotany and Future Space Travels
    Iman Shafieenejad *, Sharareh Ghasemi, Ali Mahmoodi, Reza Safarzadeh Pages 1-9
    Nowadays, astrobiology, as an interdisciplinary science in the field of space futures studies, has been widely considered by futurists and planning for future scenarios has received special attention. This article introduces the knowledge of future studies, as well as living in space with regard to the development of interdisciplinary sciences. Futurology is a scientific method for examining the future and adapting to scientific and technological leaps. Understanding possible scenarios for future is required for recognizing and building it. Therefore, Astrobiology is one of the most influential interdisciplinary sciences in the future of mankind and is influenced by developments in line with biology and aerospace engineering. In this regard, space organizations have different plans aiming to send humans to the moon and to the planet Mars. Therefore, the plan to grow plants in space in the form of space farms is one of the future visions of human beings leading to human progress in various sciences.
    Keywords: astrobotany, Futurology, Space travel, Astrobiology
    Abstract View Paper Research/Original Article Original: Persian
  • Effect of Microgravity on Nucleolar Protein Contents and Regulation of Plant Cell Division
    Halimeh Hassanpour * Pages 11-19
    Living organisms have evolved in the presence of constant gravity (1g) on Earth and their growth is related to rate of ribosome, protein biosynthesis, and regulation of cell cycle phases. Microgravity does not have the same effects on different phases of cell cycle such that activity of some phases is increased. It changes the number of cell cycles per time. In the cell growth process, rate of ribosome biosynthesis is decreased under simulated microgravity and a large variation is observed in abundance of nucleolar proteins (Nucleolin and Fibrillarin). Under normal conditions, growth and cell division are coupled, and microgravity uncouples these processes. The study of plant cellular response can help improvement of biological knowledge and preparation of life support systems in space.
    Keywords: Cell division, growth, Microgravity, Cell cycle
    Abstract View Paper Research/Original Article Original: Persian
  • Improving the Aerodynamic Performance of Radial Gas Microturbine with Double Curvature Blades
    Marziyeh Ahmadi, Reza Aghaei Togh *, Mohamadhasan Nobakhti Pages 21-30
    This research aims to improve aerodynamic performance of a radial gas microturbine from input to output, so that the best case can be selected. In this work, ANSYS CFX software was used. First, using one-dimensional model, different states were investigated and the best mode was selected. Then, by solving the governing equations, the efficiency of the designed turbine was obtained. This work combines computational work and experimental design to find the best blade profile for optimal operation. The geometrical parameters of rotor blade were considered as variable factors. Four levels were selected for each factor according to Credential references. According to the number of parameters and the number of levels determined, the appropriate orthogonal table can be selected and again numerically simulated with CFX software. The optimally designed rotor offers the highest efficiency and power output compared to the original rotor, such that the output power of the designed rotor is increased by 7.3%.
    Keywords: CFD, optimization, CFX, Taguchi method
    Abstract View Paper Research/Original Article Original: Persian
  • Model Predictive Control Based on Intelligent Model for Low Earth Orbit Satellite
    Taha Yasini, Jafar Roshanian *, Shahin Darvishpour Pages 31-41
    In this paper, an orbit control algorithm is implemented for low earth orbit (LEO) satellites, using artificial neural networks (ANN), model-based predictive control (MPC), and linear quadratic regulator (LQR). As a self-tuning regulator structure, an ANN is used to learn the model of the satellite with external disturbances, after extracting a linear online model, based on ANN. Both LQR and MPC controllers are used to keep the satellite in its orbit.
    Keywords: Orbit Control, Model predictive Control, Neural Network, Low earth orbit, Linear Quadratic Regulator
    Abstract View Paper Research/Original Article Original: Persian
  • Communication Space Bus in GEO
    Alireza Amirkhani *, Mehran Mirshams Pages 43-53

    Considering increased demand for launching satellites into geostationary orbit and use of orbit-spectrum resources, preserving these resources is essential. Space bus is a communication satellite in GEO with orbital maneuvering mission to maintain the orbit-spectrum concession. In this paper, statistical design is performed with SDM method at the system level to derive system specifications for satellites with electric and chemical propulsions. Orbital analysis for this communication satellite with electric and chemical propulsions has also been performed separately and the results of the analysis and comparison of the use of these two types of propulsion systems for space bus are presented. Finally, the feasibility of this idea and its results are reported.

    Keywords: space bus, Satellite Communication, Statistical design, orbit analysis, orbital maneuvering
    Abstract View Paper Research Note Original: Persian
  • Morphing Wings- A Novel Design in Aviation Industry
    Reza Harbi Monfared *, Mohamad Taeibi Rahni, Masoud Zareh Pages 55-66
    This article aims to study and investigate morphing wings, based on bierd’s wings, and their effects on air vehicles. This is modeled after shapes of wings and flight of birds throughout the world. First, the shape of beird’s wings and their use during defferent hight situation are investigated. Also, seven different kinds of morphing wings, modeled after wings of birds are introduced. Then, the materials of these wings, which have been made since 2000, are elaborated on. Finally, it is resulted that achieving the knowledge and manufacturing of these wings, are very important in the future.
    Keywords: Morphing Wings, air vehicles, Birds
    Abstract View Paper Research/Original Article Original: Persian