---

کنترل بردار تراست یکی از روش‌های کنترل موقعیت موشک‌هایی است که به کمک تراست ناشی از خروج گاز حرکت می‌کنند. همه روش‌های کنترل بردار تراست مستقل از نیروهای آیرودینامیکی اتمسفر هستند و تا‌ زمانی که موتور دارای تراست باشد کارایی خود را حفظ می‌کنند. سیستم‌های پاشش ثانویه یکی از چهار روش عمده کنترل بردار تراست می‌باشد. این پژوهش ابتدا به شناسایی اجزاء و طراحی مفهومی کل سیستم و طراحی اولیه منیفولد یک نوع سامانه کنترل بردار تراست به روش پاشش مایع درون نازل می‌پردازد. سپس به نحوه جانمایی اجزاء بر روی نازل و همچنین طراحی دقیق‌تر برخی از اجزاء همچون انژکتور و مخازن این سیستم پرداخته می‌شود. در ادامه به شبیه‌سازی عددی جریان و نیز طراحی و بررسی پاشنده‌ها در سیستم کنترل بردار تراست به روش پاشش مایع درون نازل، پرداخته شده‌است. همچنین طراحی و شبیه‌سازی عددی در دو بخش سیستم پاشش و اثرات پاشش انژکتورها به داخل جریان اصلی مورد تحلیل قرارگرفته و نتایج آن ارائه و اعتبارسنجی گردیده است. از دستاورد این تحقیق می‌توان به‌عنوان الگویی برای طراحی و تحلیل انواع سامانه‌های کنترل بردار تراست به روش پاشش سیال جانبی، بر روی انواع موشک‌ها با نازل‌های متفاوت، استفاده نمود.

---

هدف از این مقاله پیاده سازی طراحی مفهومی بلوک انتقال مداری طبق مدل فرآیند طراحی بهینه سازی چند گامی ترتیبی، به جهت انجام مانور مشخص با کمترین وزن و درحالت واقعی است. در این روش دو حلقه بهینه سازی و طراحی مطرح می گردد که با یکدیگر در فرآیند آنالیز جرمی مرتبط هستند و کلیه خروجی های موجود در حلقه داخلی به عنوان ورودی حلقه خارجی مورد استفاده قرار می گیرد. در حلقه داخلی و برای قراردادن بلوک انتقال مداری در مدار مقصد با توجه به دو عامل قابل کنترل که شامل زاویه بردار تراست و اندازه تراست است از الگوریتم های کنترل بهینه برای بهینه سازی تابع هدف استفاده می شود. در حلقه خارجی، طراحی زیربخش ها به صورت مجزا و در ارتباط با یکدیگر طبق ماتریس طراحی و با استفاده از ورودی های حاصل از حلقه داخلی انجام می شود. همگرایی طراحی در قسمت آنالیز جرمی صورت می پذیرد. نوآوری این مقاله پیاده سازی طراحی طبق این مدل می باشد که برای بلوک انتقال مداری به صورت کاملا سیستمی و ارائه یک روش سیستم پایه با حضور مشترک انسان و ماشین (طراحی مشارکتی یا ترتیبی چندگامی) است، که علاوه بر سطح سیستم در سطح زیرسیستم نیز مانند بهینه سازی مداری و الگوریتم های زیربخش ها به بررسی پرداخته است. نتایج حاصل از طراحی، براساس نتایج حاصل از پردازش آماری داده های واقعی صحه گذاری شده است.

---

طراحی قید و بند برای قطعات با هندسه شکل-آزاد نیاز به پردازش، محاسبات و هزینه بالاتری نسبت به قطعات چندوجهی دارد. نظر به این که طراحی سیستم جاسازی و بست هسته اصلی سامانه طراحی قید و بند را تشکیل می دهد، در این مقاله روشی تحلیلی برای طراحی سیستم بست به صورت خودکار برای این نوع از قطعات ارائه می شود. طراحی سیستم بست بر مبنای سه اصل اجرا می شود که نقاط اعمال بست از دو اصل اول تعیین شده و توسط اصل سوم، راستی آزمایی می گردد. اصول مذکور شامل کمترین تعداد بست، بیشترین مولفه نیروی بست در راستای اعمال جاسازها و حفظ پایداری استاتیکی قطعه کار در سیستم قید و بند است. پس از ارائه روش مدل سازی ریاضیاتی هریک از این اصول، پیاده سازی نرم افزاری آن ها در محیط یکپارچه طراحی قید و بند به کمک رایانه (توسعه داده شده توسط نویسندگان مقاله) اجرا گردید. سه نمونه مطالعه موردی شامل مدل هایی از قطعات شکل-آزاد حاوی سطوح نربز برای سنجش عملکرد تحلیل پیاده سازی شده استفاده شد. کمترین تعداد بستِ محاسبه شده برای این مطالعات موردی همراه با پایداری قطعه کار در تماس با جاسازهای شش گانه و بست ها، نشان دهنده قابلیت اطمینان بالای روش ارائه شده در طراحی سیستم بست برای قطعات شکل-آزاد بود. قابلیت های طراحی خودکار سیستم بست برای قطعات (فارغ از نوع هندسه آن) و یکپارچه شدن با سایر ماژول های طراحی قید و بند (همچون طراحی سیستم جاسازی) امکان استفاده صنعتی از این سیستم را فراهم می کند.

---

هدف از ارائه مقاله، روش طراحی سیستمی سامانه مدیریت پیشرانه یا PMD مخزن حامل سوخت هیدرازین برای استفاده در شرایط جاذبه ناچیز (صفر) می‌‌باشد. برای این منظور، روندنمای طراحی سیستمی پیشنهادی برای طراحی سامانه مدیریت پیشرانه، دارای سه مرحله اصلی می‌‌باشد که عبارتنداز : مرحله اول، طراحی و مدل‌سازی مخزن؛ مرحله دوم، طراحی و مدل‌سازی سامانه مدیریت پیشرانه و شبیه‌سازی و مرحله سوم، تحلیل رفتار سوخت درون مخزن. در این روندنما با توجه به ورودی‌های ماموریتی مربوط به سامانه، طراحی مخزن، سامانه مدیریت پیشرانه و تحلیل رفتار سوخت درون مخزن به صورت جامع پرداخته شده‌است به گونه‌ای که در هر گام در صورتیکه نتایج تایید نشود، با تغییر پارامترهای مرتبط، شرایط مطلوب احراز می ‌شود. مدل‌سازی اولیه مخزن و سامانه مدیریت پیشرانه در نرم افزار سالیدورک صورت پذیرفته‌است. شبیه-سازی‌های عددی به منظور بررسی عملکرد PMD و اثبات پدیده مویینگی برای سوخت‌رسانی پایدار در شرایط بی‌وزنی انجام شده‌است. از روش‌های عددی برای تحلیل مخزن و رفتار سوخت درون مخزن به همراه PMD برای بهینه‌سازی پارامترهای طراحی سامانه استفاده شده‌است. بدینصورت که، برای بررسی رفتار سوخت، سامانه مدیریت پیشرانه با استفاده از روش حجم سیال (VOF) در نرم افزار انسیس مدل‌سازی، شبکه‌بندی و تحلیل شده‌‌است. پارامترهای بهینه‌سازی PMD با هدف دست‌یابی به بیشترین مقادیر دبی جرمی و نرخ حجمی جریان صورت می‌‌پذیرد. به عبارت دیگر، هدف دستیابی به بیشترین مقادیر سوخت ورودی به PMD می‌‌باشد. در نهایت، صحه‌گذاری نتایج (عملکرد سامانه مدیریت پیشرانه) با مقایسه با نتایج تجربی و نمونه موجود موجود صورت ‌پذیرفته‌است.