Performance Evaluation of a High-altitude Launch Technique to Orbit Using Atmospheric Properties

در اين مقاله هدف امكان‌سنجي و ارزيابي عملكرد تكنيك پرتاب يك وسيله فضايي از يك ارتفاع خاص جهت استقرار در مدار نزديك به زمين مي‌باشد. در اين مقاله پيشنهاد شده‌است كه نوع متفاوتي از پرتاب از يك ارتفاع زياد به يك مدار ارتفاع پايين بررسي و تحليل شود. در اين فرآيند شرايط اوليه پرتاب ارتفاع بالا وسيله مطابق با مطالعات انجام‌گرفته، در نرخ ارتفاع 20 تا 40 كيلومتري بوده كه بر حسب تغييرات پروفيل تراست به وزن محموله و تحت ارتفاع مداري مختلف ارزيابي شده است. به دليل قرارگيري شرايط پرتاب در محدوده فضاي مجاور و تحت تاثير نفوذ اتمسفر زمين، معادلات حاكم بر مسير حركت پروازي براي دو مدل انعكاس نفوذي و طيفي شبيه‌سازي و تعيين گرديده است. به منظور كاهش اثر اغتشاشات فضاي مجاور در روند حل مسيله، مدل پرتابي به صورت يك صفحه تخت در نظرگرفته شده كه در نهايت امر با افزودن شرايط انتهايي تزريق مدار هدف براي محموله موردنظر، فرآيند شبيه‌سازي تكميل مي‌گردد. در ادامه جهت اعتبارسنجي نتايج مسيله، ماموريت ماهواره‌بر سفير-2 شبيه‌سازي و داده‌هاي خروجي با فاز عملياتي مقايسه شده است.

The purpose of this paper is to perform the feasibility and performance evaluation of a High-altitude launch technique using high altitude atmospheric properties to near earth orbits. It is suggested in this paper to analyze a different type of launch from a high altitude to the LEO orbit. Two altitudes serve as an initial launch conditions, 20 to 40 km that is evaluated according to the thrust profile variations with respect to the vehicle’s payload and under different orbital altitude. the trajectory equations used in the simulation code also take into consideration Spectral and Diffusive reflection model for near space conditions. The methodology is based on the previously mentioned model that calculates the forces affecting a flat plate as it gains altitude. To continue, for validation to problem results, are simulated the mission of SAFIR-2 launch vehicle for it and the output data are compared with the operational phase.