طراحی مفهومی رانشگر گرمایش ماکروویو ماهواره

رانشگر گرمایش ماکروویو پیشرانه‌ای است که انرژی ماکروویو را به انرژی گرمایی تبدیل می‌کند. فناوری رانشگرهای الکتریکی از نظر تولید ضربه ویژه بالا و مصرف پایین بسیار حائز اهمیت هستند. این رانشگرها قادر هستند پیشران قابل قبولی را در مدت زمان زیادی به طور متوالی تولید کنند از این‌رو، برای ماموریت‌های انتقال مداری مارپیچ مناسب و قابل استفاده هستند. در این نوع از رانشگرها، گاز پیشران گرم و منبسط شده و باعث تولید نیروی پیشران و جلوبرندگی می‌شود. در مقاله حاضر، روند طراحی مفهومی یک رانشگر گرمایش ماکروویو ارائه شده است. سامانه پیشران شامل پیشران، تانک ذخیره پیشران، محفظه تشدید و منبع تولید انرژی است که این منبع شامل باتری و آرایه‌های خورشیدی است. در این مقاله، روش محاسبه جرم و مشخصات هر کدام به تفصیل ارائه شده است. در نهایت، به منظور صحت‌سنجی روند طراحی مفهومی ارائه ‌شده در این پژوهش، بررسی‌های لازم صورت گرفته است. طراحی مفهومی برای یک ماهواره 100 کیلوگرمی انجام شده که مطلوب است در طی یک هفته از ارتفاع مداری 300 به 800 کیلومتری طی یک انتقال مارپیج سفر کند. سامانه پیشران و جرم هر کدام از زیرسامانه‌ها به‌دست آمده است.

conceptual design of microwave electrothermal thruster of satellite

microwave electrothermal thruster is the propellant that converts microwave energy into heat energy. nowadays, with the technology development of electric thrusters are very important in terms of producing high specific impact and low fuel consumption. these thrusters can produce acceptable thrust over a long period of time, which are suitable for spiral orbital transfer missions. in this type of propulsion, the propellant gas is heated and expanded, which produces the propulsion force. this paper presents the conceptual design process of a microwave thermal thruster. the propulsion system includes propellant, propulsion storage tank, amplification chamber, and power plant, which includes batteries and solar arrays. in this paper, the method of calculating the mass and the characteristics of each are presented in detail. finally, in order to validate the conceptual design process presented in this study, the necessary studies have been discussed. conceptual design has been done for a 100 kg satellite, which is desirable to travel in a week from an orbital height of 300 to 800 km during a spiral treansfer. the propulsion system and mass of each subsystem are obtained.