بررسی روند توسعه تجاری سیستم‌های پیشرانش جت مقاومتی و ارزیابی آن‌ها از منظر طراحی کم‌هزینه و قابلیت اطمینان

رانشگرهای جت مقاومتی یکی از اعضای مهم خانواده رانشگرهای الکتریکی در صنایع فضایی محسوب می‌شوند که دارای مشخصات ویژه‌ای مانند نسبت تراست به توان، قابلیت اطمینان و سرعت خروجی نسبتاً 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 شتاب دهی به پیشران باعث تولید نیروی رانش می‌شوند. در این مقاله ماهواره‌های عملیاتی شده ای که دارای سیستم پیشرانش جت مقاومتی بوده اند، از منظر هدف و کاربرد، ارتفاع اوج، جرم و پلتفرم استفاده شده به‌صورت آماری بررسی شده و نتایج حاصل، مورد مقایسه قرار گرفته است. همچنین در ادامه به ارزیابی سیستم‌های پیشرانش جت مقاومتی موجود بر اساس سه پارامتر کلیدی قابلیت اطمینان، فناوری ساخت موردنیاز و شناسایی و انتخاب مواد مناسب پرداخته شده است. باتوجه‌به نتایج حاصل از بررسی‌ 14 مکانیزم موردمطالعه، رانشگرهای 100 واتی، دما بالا، میلی پوندی، طرح بخارساز، طرح اول و دوم شرکت sstl، رانشگر دارای هیتر افزونه و رانشگر ماهواره  مارک 3 از نظر سطح فناوری مورداستفاده در گروه فناوری‌های مرسوم طبقه‌بندی‌شده 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 می شوند. پنج مکانیزم باقیمانده همگی حداکثر دارای 10 المان بوده و به دلیل عدم نیاز به تجهیزات افزایش و یا کاهش فشار، از نظر قابلیت اطمینان در سطح مناسبی ارزیابی شده‌اند. همچنین مکانیزم طرح اول شرکت sstl به دلیل داشتن 5 المان در هد رانشگر، مناسب ترین شرایط برای بهره برداری را دارا می‌باشد.

investigating the commercial development process of resistojet propulsion systems with evaluating from the perspective of low cost design and reliability

resistojet thrusters are a crucial category of electric thrusters in the space industry. they are known for their unique characteristics، such as thrust-to-power ratio، reliability، and relatively high output propellant speed. these thrusters generate thrust by heating the propellant as it passes around an electric heater، increasing its temperature، and then accelerating it through a converging-diverging nozzle. this paper analyzes operational satellites equipped with resistojet propulsion systems، examining their objectives، applications، peak altitude، mass، and platform. the results are compared to identify trends and performance characteristics. the paper evaluates these propulsion systems based on three key parameters: reliability، required manufacturing technology، and material identification and selection. among the 14 studied mechanisms، 100-watt، high-temperature، milli-pound، vaporizer-based، first and second-sstl company designs، extension heaters، and the mark 3 satellite thrusters are classified as conventional technologies with reasonable accessibility. however، the second sstl design and the extension heater thruster are excluded due to material supply challenges. the remaining five mechanisms demonstrate high reliability، each with a maximum of 10 components and no need for pressure regulation equipment. notably، the first sstl design، with only five elements in the thruster head، offers the most favorable conditions for operational deployment..