عنوان پایان‌نامه
بررسی و شناسایی ضرائب و نیروهای ایرودینامیکی تاثیرگذار در حرکت ماهواره ای نمونه
- رشته تحصیلی
- مهندسی هوافضا - آئرودینامیک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 59948;کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 18
- تاریخ دفاع
- ۱۳ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- مرضیه دولت آبادی فراهانی
- استاد راهنما
- مهدی فکور ثقیه, امیر رضا کوثری
- چکیده
- در پایان نامه حاضر تاثیر نیرو و ممان های ایرودینامیکی وارد بر مدار یک ماهوار? نمونه، در مدار لئو مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به رشد روز افزون ساخت ماهواره¬های کوچک در داخل کشور، بررسی نیروهای حاکم بر ماهواره مقدمه‌ای برای مدلسازی محیط فضا، بررسی پایداری و افزایش طول عمر بالستیکی ماهواره است. به دلیل ناپیوسته بودن محیط فضا در ارتفاع عملکردی این نوع از ماهواره¬ها معادلات بولتزمن جایگزین معادلات ناویراستوکس می¬شوند. این معادلات در حالت تعادل ماکسولی دارای حل تحلیلی هستند. لذا برای بدست آوردن ضرایب ایرودینامیکی از روش تحلیلی و تقسیم بدن? ماهواره به المان¬های مسطح و انتگرال¬گیری به روش کوول از مجموعه نتایج بهره¬ گرفته شده¬است. مدل انعکاس پخشی ذرات گاز به شرایط واقعی بسیار نزدیک¬تر است به همین دلیل، این مدل و مدل تحلیلی اسچف و چمبر در مدلسازی ضرایب ایرودینامیکی مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور شبیه¬سازی اتمسفر از مدل J70 استفاده شده است. برای محاسب? چگالی و دمای محیط در این مدل علاوه بر بررسی تاثیر ارتفاع، طول و عرض جغرافیایی، شار رادیویی خورشیدی و نمایه ژئومغناطیسی دامنه روزانه سیاره¬ای، میانگین نمایه ژئومغناطیسی در طول 81 روز و 400 روز قبل از تاریخ شبیه¬سازی نیز استفاده می‌شود. در پایان¬نام? پیش¬رو به صورت جداگانه تاثیرات مشتقات پایداری طولی، عرضی- سمتی و گشتاورهای ایرودینامیکی نیز بر روی معادلات حرکت مورد بررسی گرفته¬اند. تخمین عمر بالستیکی ماهواره تحت تاثیر نیروهای ایرودینامیکی، جاذبه ماه و خورشید انجام شده است. در پایان نتایج حاصل از شبیه¬سازی با نرم¬افزار STK مقایسه شده¬اند. واژه‌های کلیدی: ماهواره، نیروهای ایرودینامیکی، طول عمر بالستیکی،مشتقات پایداری.
- Abstract
- This thesis addresses the problem of aerodynamic forces and torques effect for small satellite in LEO orbit. According to growth manufacture of small satellites in the country, study and investigate of government forces are introduction of satellite space environment for modeling, stability, and increased ballistic lifetime of satellite. In this situation, for modeling of space environment we couldn’t use navier-stokes equation, because of this we use bolltzman equation.in this thiese analytical method has been used for calcutiong aerodynamic coefficients. One of the most important parameters in space environment is density of atmosphere. For simulating this parameters J70 has been used which can simulate density and temperature with the help of some imformation like altitude, attitude, solar flux and etc. Other purpose of this thesis is calcuting satellite lateral and longitude derivatives, aerosynamic force and moments and their effect in equation of motion. According to a recent study, in this work we have attempted to first investigate whether an angle of attack can reduce aerodynamic drag force and increase satellite lifetime. authors set out to show that modifying the optimum range of angle of attack could be used as natural aerodynamic drag controller.Finally we validate our work with STK software. Keywords: satellite, aerodynamic forces, balestic life time, stability derivative.
