تعيين شاخص‌هاي عملكردي تراستر آب اكسيژنه

Determination of Performance Characteristics of a H2O2 Thruster

يكي از مسايل مهم در حوزه پيشرانش، تبيين پارامترهاي شاخص پيشرانشي است كه به عنوان معيار و ميزاني مناسب براي قضاوت رفتار يك سيستم پيشرانش به كار مي‌روند. در اين مقاله شاخص‌هاي عملكردي يك تراستر تك‌پيشرانه آزمايشگاهي تعيين مي‌شود. براي انجام اين مهم تعداد نمونه‌هاي آماري حاصل از تست و در نظر گرفتن شرايط تست اصلي بسيار مهم مي‌باشد. نظر به اين كه در اين حوزه فعاليت، انجام تست‌هاي متعدد منوط به صرف هزينه‌هاي سنگين مي‌باشد، لذا سعي گرديده تا از مجموعه تست‌هاي قابل قبول حداكثر بهره‌برداري صورت پذيرد. بنابراين از مجموعه 31 تست صورت گرفته تعداد 20 عدد قابل قبول كه مربوط به چهار شرايط زماني گوناگون هستند انتخاب گرديده و اطلاعات تجربي آن‌ها مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته است. بر اساس اين تجزيه و تحليل، مشخصه‌ها يا شاخص‌هاي عملكردي پيشرانش از قبيل ضربه ويژه، دبي جريان درون تراستر، نيروي تراست به دست آمده است و عملكرد سيستم تراستر به ازاي شرايط هيدروديناميكي گوناگون و تغيير غلظت ماده پيشران مورد مطالعه و بررسي قرار گرفته است. بر اساس تحليل داده‌هاي تجربي بارزترين شاخصه‌هاي پيشرانشي تراستر، نيروي تراستي در سطح 30 تا 70 نيوتن و ضربه ويژه 120 ثانيه است.

A major issue in propulsion science is determination of propulsive characteristics as proper criterion for performance evaluation of propulsion systems. In this research, performance characteristics of a laboratory monopropellant propulsion system is defined. For this task, number of empirical test data and consideration of test conditions are very important. As the cost of tests in this field is high, most possible data was extracted from acceptable tests. Therefore, among 31 experimental hot firing tests, 20 were accepted and related to four environment conditions and were analyzed. Thus, important performance characteristics of propulsion such as specific impulse, mass flow rate of thruster, and thrust were derived. Also, variation of performance of thruster system with different hydrodynamic conditions and propellant concentration variation, have been investigated. It was shown that 30 to 70 newtons thrust and 120 seconds specific impulse has been achieved.