تحلیل ماموریت سامانه لغو پرتاب یک فضاپیمای سرنشیندار به کمک شبیه سازی مسیر و مدلسازی عددی آیرودینامیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار/پژوهشگاه هوافضا

2 Mahestan Ave.

3 پژوهشگاه هوافضا

چکیده

هدف از پژوهش حاضر، طراحی و تحلیل دینامیک پرواز سامانه لغو پرتاب یک فضاپیمای سرنشین‌دار زیرمداری در مرحله طراحی مفهومی است. برای این منظور پس از بررسی انواع پیکربندی‌های متداول و براساس ملاحظات مأموریتی، دو نوع واریانت اصلی انتخاب و تحلیل‌های گوناگون برای ارزیابی عملکرد ایرودینامیکی در رژیم های جریان و سناریوهای عملیاتی مختلف بر روی آنها صورت گرفت. به علاوه اثر جت‌های خروجی از نازل‌های موتور فرار بر جریان حول سامانه لغو پرتاب نیز مورد مطالعه قرار گرفت. شبیه‌سازی‌های انجام شده نشان می‌دهد که پیکربندی دارای اتصال خرپا و نازل موتور فرار پایین در شرایط پروازی مختلف پسای به نسبت کمتری دارد. اما تداخل کمتر جت‌های خروجی موتور فرار با بدنه، پیکربندی با اتصال آداپتور و نازل موتور فرار بالا را مطلوبتر می‌سازد. پسای افزوده در این پیکربندی نیز که عمدتا ناشی از چهار نازل بیرون‌زده از بدنه است با بازطراحی موتور فرار و نازل‌های آن تا حد زیادی کاهش می‌یابد. بر این اساس یک پیکربندی نهایی به عنوان طرح مفهومی سامانه لغو پرتاب فضاپیمای سرنشین‌دار مورد نظر پیشنهاد شده است. با توجه به محاسبات ایرودینامیکی صورت گرفته، شبیه سازی دینامیک پرواز برای سنجش صحت مسیر طراحی شده انجام شد، نتایج بدست آمده نشان می‌دهد طراحی ایرودینامیکی پیکربندی توانسته است به خوبی نیازمندی‌های مسیر پروازی را پوشش دهد.

کلیدواژه‌ها