بررسی روند توسعه تجاری سیستم های پیشرانش جت مقاومتی و ارزیابی آن ها از منظر طراحی کم هزینه و قابلیت اطمینان

رانشگرهای جت مقاومتی یکی از اعضای مهم خانواده رانشگرهای الکتریکی در صنایع فضایی محسوب می شوند که دارای مشخصات ویژه ای مانند نسبت تراست به توان، قابلیت اطمینان و سرعت خروجی نسبتا بالا هستند. این رانشگرها از طریق عبور سیال پیشران از اطراف یک هیتر الکتریکی و افزایش دمای آن و سپس عبور پیشران از داخل یک نازل همگرا - واگرا برای شتاب­دهی به پیشران باعث تولید نیروی رانش می شوند. در این مقاله ماهواره های عملیاتی شده­ای که دارای سیستم پیشرانش جت مقاومتی بوده­اند، از منظر هدف و کاربرد، ارتفاع اوج، جرم و پلتفرم استفاده شده به صورت آماری بررسی شده و نتایج حاصل، مورد مقایسه قرار گرفته است. همچنین در ادامه به ارزیابی سیستم های پیشرانش جت مقاومتی موجود بر اساس سه پارامتر کلیدی قابلیت اطمینان، فناوری ساخت موردنیاز و شناسایی و انتخاب مواد مناسب پرداخته شده است. باتوجه به نتایج حاصل از بررسی ۱۴ مکانیزم موردمطالعه، رانشگرهای ۱۰۰ واتی، دما بالا، میلی پوندی، طرح بخارساز، طرح اول و دوم شرکت SSTL، رانشگر دارای هیتر افزونه و رانشگر ماهواره  مارک ۳ از نظر سطح فناوری مورداستفاده در گروه فناوری های مرسوم طبقه بندی شده و قابلیت دسترسی مناسبی دارند. از بین این هفت مکانیزم، مکانیزم رانشگرهای طرح دوم شرکت SSTL و رانشگر دارای هیتر افزونه به دلیل دشواری تامین مواد، حذف می­شوند. پنج مکانیزم باقیمانده همگی حداکثر دارای ۱۰ المان بوده و به دلیل عدم نیاز به تجهیزات افزایش و یا کاهش فشار، از نظر قابلیت اطمینان در سطح مناسبی ارزیابی شده اند. همچنین مکانیزم طرح اول شرکت SSTL به دلیل داشتن ۵ المان در هد رانشگر، مناسب­ترین شرایط برای بهره­برداری را دارا می باشد.

کلیدواژه ها:

سیستم پیشرانش ، رانشگر الکتروترمال ، رانشگر جت مقاومتی ، قابلیت اطمینان ، فناوری ساخت ، توسعه فناوری