بررسی تاثیر تغییر ابعاد چرخ طیار یک سیستم جدایش غیر انفجاری در عملکرد آن

یکی از مهمترین راه های اثبات شده در کاهش مصرف سوخت ماهواره برها؛ استفاده از سیستم های جدایش چند مرحله ای است. این سیستم های جدایش بر اساس مکانیزم عملکرد به دو دسته انفجاری و غیر انفجاری تقسیم می شوند. امروزه سیستم های جدایش غیر انفجاری به دلیل ویژگی هایی از جمله سهولت نگهداری، کاهش خطرات مربوط به انفجار و کاهش شوک وارده به قسمت پیلود(payload) مورد توجه قرار گرفته اند. یکی از انواع سیستم های جدایش غیر انفجاری، سیستم جدایش غیر انفجاری مبتنی بر رهاساز سی بی او دی (clamp band opening device) است. در این پژوهش تغییرات ابعاد (هندسه و ضخامت) چرخ طیار که یکی از پارامترهای موثر در عملکرد رهاساز سی بی او دی می باشد، مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور شبیه سازی از نرم افزار ادمز (adams) استفاده شده و نتایج با استفاده از آزمایشات تجربی بر روی نمونه ساخته شده با استفاده از پرینتر سه بعدی صحت سنجی شده است. پارامترهای زمان جدایش، شتاب خطی پیچ پادساعتگرد در راستای محور جدایش و شتاب زاویه ای چرخ طیار حول محور جدایش به عنوان پارامترهای خروجی انتخاب شده است. مشخص شد که افزایش قطر و ضخامت چرخ طیار با مدت زمان جدایش رابطه مستقیم و با شتاب زاویه ای چرخ طیار حول محور جدایش و شتاب خطی پیچ پادساعتگرد در راستای جدایش رابطه معکوس دارد. همچنین با افزایش گشتاور جرمی و جرم چرخ طیار، دامنه نوسانات شتاب کاهش می یابد.

An investigation into effects of changing dimensions of flywheel of a non-explosive separation system on its performance

One of the most proven ways to reduce satellite launch vehicles fuel consumption is to use multistage separation systems. These separation systems based on mechanism of operation divided into two category, explosive and nonexplosive. Nowadays, nonexplosive separation systems have been considered due to their features such as ease of maintenance, reduction of explosion hazards and reduction of shock to payload. One type of nonexplosive separation systems is separation systems based on CBOD (Clamp Band Opening Device) releaser. In this study, changing the dimensions (geometry and thickness) of the flywheel which is one of the effective parameters in the CBOD release performance, have been investigated. Adams software (ADAMS) was used for simulation and the Results have been validated using experimental test on sample made by 3D printer. The parameters of separation time, linear acceleration of Counterclockwise screw along separation axis and angular acceleration of flywheel around separation axis has been selected as output parameters. It was found that the increase in diameter and thickness of the flywheel is directly related to the separation time and inversely related to the angular acceleration of the flywheel around the separation axis and the linear acceleration of the Counterclockwise screw along separation axis. Also, with increasing moment of inertia and mass of the flywheel, the amplitude of acceleration fluctuations has decreased.