مقایسه عملکرد و حساسیت پارامترهای تاثیرگذار در دو پیشران آب اکسیژنه و نیتروز اکسید با استفاده از آنالیز عدم قطعیت

امروزه اهمیت پیشرانها در هدایت اجرام فضایی بر کسی پوشیده نیست. در این پژوهش به بررسی و مقایسه دو نمونه پیشران 5 نیوتنی با پیشرانه های آب اکسیژنه و نیتروز اکسید در مقیاس آزمایشگاهی با استفاده از آنالیز حساسیت و عدم قطعیت پرداخته شده است تا در پایان انتخاب پیشران مطلوب تر در شرایط نیروی پیشران تولیدی یکسان حاصل گردد. برای آزمایش، از پیشران های موجود در آزمایشگاه پژوهشگاه هوافضا استفاده گردید. پیشران نمونه آب اکسیژنه با درصد خلوص85% افت فشار در انژکتور0.15 بار، فعالیت کاتالیستی 150، فشار محیط0.05 بار و بار بستر0.01 در نظر گرفته شد و همچنین پیشران نمونه نیتروز اکسید دارای دبی جرمی 7.36 گرم بر ثانیه و قطر گلوگاه 2.017 میلیمتر است. با محاسبات انجام شده عدم قطعیت کل برای پیشران آب اکسیژنه 0.53 و عدم قطعیت هر پارامتر به عدم قطعیت کل 0.73 (یا %14.68) حاصل گردید از طرف دیگر مقادیر برای پیشران نیتروز اکسید به ترتیب0.52 و 0.53(یا %10.27) محاسبه شد. بنابراین استفاده از پیشران نیتروز اکسید به لحاظ دقت مطلوبتر و نیروی پیشران آن به نیروی پیشران مطلوب 5 نیوتن نزدیکتر خواهد بود.

The comparison of operation and sensitivity of effective parameters in hydrogen peroxide and nitrous oxide thrusters using uncertainty analysis

Nowadays importance of thrusters in movement of space bodies is not obscure. This article is devoted to study and compare two 5 newton labscale thrusters Hydrogen peroxide and Nitrous oxide using uncertainty analysis in order to select the more exact and desirable one in case of produced thrust. The data are extracted from experiments tested in aerospace researchcenter lab. Hydrogen peroxide thruster specifications are 85% of sincerity, 0.15 bar pressure drop in injector, 150 units of catalyst activity, 0.05 bar ambient pressure and 0.01 amount of feed load. On the other hand specifications of Nitrous oxide thruster are 7.36 gr/s mass flow rate, 2.017 mm diameter of throat. Based on calculations, total uncertainty and relative uncertainty for hydrogen peroxide thruster obtained respectively 0.53, 0.73(or14.68%). These amounts for nitrous oxide thruster obtained respectively 0.52, 0.53(or10.27%). Finally the results show that application of nitrous oxide thruster in terms of accuracy, is more desirable and the amount of it’s produced thrust is closer to the amount of five newton desirable thrust.