ontwikkeling van Microaandrijving met koud gas voor satelliettoepassing

Micro-ruimtevaartuigen die in het afgelopen decennium enorm populair zijn geworden, worden “CubeSat” genoemd, een bekende klasse van kleine satellieten. De snel groeiende functionaliteit en populariteit van CubeSat heeft onderzoekers geholpen om de technologische demonstratie te duwen in de richting van efficiënte prestaties en betrouwbaarheid die nodig zijn voor commerciële en overheidstoepassingen. Om ruimteafval en het gebruik van fossiele brandstoffen als drijfgas in het achterhoofd te houden, is een poging gedaan om een groene drijfgas te ontwikkelen om de problemen van ruimteafval, toxiciteit van drijfgas en betaalbare drijfgas te overwinnen. Alle vloeibare stuwstof gebaseerde voortstuwing vereist vloeibare voeding systeem en daarvoor, maakt gebruik van onder druk gezet gas (in principe helium) om vloeistof te helpen uit de tank te verdrijven. Maar zodra de vloeibare stuwstof voorbij is, is het drukgas onbruikbaar en raakt het systeem zonder brandstof. Het huidige werk wordt niet alleen gebruikt als normale koude gasvoortstuwing, maar biedt ook het voordeel van het gebruik van niet-gebruikte gassen in het toevoersysteem in het geval van vloeibare brandstof opraakt. Het huidige werk richt zich op de ontwikkeling van koude gas micro thruster, en de experimentele testen in ruimte en zeeniveau conditie onder verschillende drukomstandigheden. Een computational fluid dynamics model voor hetzelfde is ontwikkeld om de experimentele resultaten te valideren. De stuwkrachtwaarde die is geregistreerd tussen micro-en milli Newton-bereiken om te voldoen aan de eisen van stand-en stationshouding voor de kubussen van 1 tot 50 kg drooggewicht. Stuwkrachtwaarden van 0,8 mN bij 1 bar drukverschil tot 2,24 mN bij 4 bar drukverschil werden gerapporteerd voor vacuüm environment testing. Het is bijna twee keer de waarde van de stuwkracht bereikt in het geval van zeeniveau voor de overeenkomstige drukverschillen. Verder de parameters zoals druk, temperatuur, Mach aantal, snelheid vector, specifieke impuls, nozzle efficiency etc. worden bestudeerd en gerapporteerd voor 8 verschillende gevallen van drukverschil variërend van 1 bar drukverschil tot 4 bar drukverschil respectievelijk in atmosferische en vacuümomgeving.