rozwój mikro napędu zimnego gazu dla zastosowań satelitarnych

mikro statki kosmiczne, które zyskały ogromną popularność w ostatniej dekadzie, są określane jako “CubeSat”, dobrze znana Klasa małych satelitów. Szybko rosnąca funkcjonalność i popularność CubeSat pomogły naukowcom popchnąć demonstrację technologii w kierunku wydajnej wydajności i niezawodności potrzebnej do zastosowań komercyjnych i rządowych. Pamiętając o odpadach kosmicznych i wykorzystaniu paliw kopalnych jako materiału pędnego, podjęto próbę opracowania zielonego materiału pędnego, aby przezwyciężyć problemy z odpadami kosmicznymi, toksycznością materiału pędnego i niedrogim materiałem pędnym. Wszystkie napędy na bazie ciekłego paliwa wymagają systemu podawania cieczy, a do tego wykorzystuje gaz pod ciśnieniem (zasadniczo Hel), aby pomóc cieczy wydalić się ze zbiornika. Ale gdy ciekły materiał pędny się skończy, gaz pod ciśnieniem jest niewykorzystany i kończy się paliwo. Tak więc obecna praca, oprócz tego, że jest używany jako normalny napęd zimnego gazu, oferuje również zaletę korzystania z systemu zasilania niewykorzystanych gazów w przypadku wyczerpania paliwa ciekłego. Niniejsza praca koncentruje się na rozwoju mikrosilnika zimnego gazu i jego eksperymentalnych testach w warunkach kosmicznych i poziomu morza w różnych warunkach ciśnienia. Obliczeniowy model dynamiki płynów dla tego samego został opracowany w celu potwierdzenia jego wyników eksperymentalnych. Wartość ciągu rejestrowana między zakresami mikro do mili Newtona, aby spełnić wymagania dotyczące utrzymywania postawy i stanowiska dla CubeSat od 1 do 50 kg w zakresie suchej masy. Wartości ciągu od 0,8 mN przy różnicy ciśnień 1 bar do 2,24 mN przy różnicy ciśnień 4 bar zostały zgłoszone do testów środowiska próżniowego. Jest to prawie dwukrotność wartości ciągu osiąganej w przypadku poziomu morza dla odpowiednich różnic ciśnienia. Ponadto parametry takie jak ciśnienie, temperatura, liczba Mach, wektor prędkości, impuls właściwy, wydajność dyszy itp. są badane i raportowane dla 8 różnych przypadków różnicy ciśnień w zakresie od różnicy ciśnień 1 bar do różnicy ciśnień 4 bar odpowiednio w środowisku atmosferycznym i próżniowym.