بخشی از مقاله
خلاصه
در این مقاله الگوریتمی جدید با توجه به اطلاعات آماری و روابط موجود برای طراحی مفهومی ماهوارهبرهای سوخت مایع ارائه شده است. از ویژگی های این الگوریتم، بررسی مرحله به مرحله با نمونه های موجود و در صورت نیاز، اصلاح آن است. همچنین سرعت محاسبات و تعداد دفعات انجام حلقههای تکرار با توجه به دقت و سرعت مورد نیاز میتواند متغیر باشد. با توجه به در دسترس بودن نمونههای آماری، استفاده از آنها برای مرحله طراحی مفهومی مناسب است.
.1 مقدمه
در این مقاله الگوریتم جدیدی برای طراحی ماهواره بر های سوخت مایع در فازطراحی مفهومی ارائه شده است. در مرحله طراحی مفهومی، هدف دستیابی به اطلاعات و شمای سه بعدی اولیه سیستم است که اطلاعات آن در مراحل بعدی طراحی به دست متخصصان بخشهای مختلف سپرده میشود. در این مرحله از طراحی به دلیل داشتن حلقه های تکرار محاسبات و تغییر پارامترهای اساسی، نیاز به روشهایی با سادگی محاسبات و سرعت بالا هست تا با اصلاحات پیدرپی بتوان اطلاعات موجود را بهبود بخشید. لازم به ذکر است که طراح باید نگاه سیستمی به موضوع طراحی داشته باشد و تمام جنبه های موضوع را در نظر بگیرد. به طور مثال در این مورد، طراح باید تغییرات دمایی محیط، روش های حمل و نقل سیستم، تکنولوژی پیشران مورد استفاده و ... را در طراحی خود لحاظ کند. همچنین طراح در برخی موارد به عنوان مشاور میتواند به کارفرما پیشنهاد هایی برای بهبود سیستم ارائه دهد.
درشکل [1] روند انجام مراحل طراحی مفهومی مشخص شده است:
شکل-1 روند نمای طراحی مفهومی ماهواره بر سوخت مایع ارائه شده در این مقاله
برای شروع طراحی ابتدا به اطلاعاتی نیاز است که به عنوان محدودیت ها یا نیازهای اولیه توسط کارفرما دیکته می-شوند. البته در مواردی در تعیین این اطلاعات از مشورت طراح نیز به دلیل تجربه او استفاده میشود. این اطلاعات - RFP - به عنوان دادههای اولیه برای انجام محاسبات و طراحی استفاده میشوند.
.2 تأیین نیازهای اولیه
الف- با دانستن مشخصات محل پرتاب - طول جغرافیایی و عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح آبهای آزاد - میتوانیم به اطلاعات دیگری نیز دست یابیممجدداً. یادآوری میکنیم که طراح باید نگاه سیستمی به مسئله طراحی داشته باشد. به عنوان مثال اگر با همین اطلاعات دست به طراحی بزنیم ممکن است شرایط دمایی محل پرتاب با دمای جوش یا انجماد سوخت انتخابی همخوانی نداشته و باعث فاجعه شود. پس با توجه به اینکه دمای محل پرتاب در روز پرتاب مشخص نیست، با استفاده از اطلاعات آماری، محدودهی دمای شهر را در یک یا چند دهه گذشته بررسی میکنیم.
ب - مشخصات مدار شامل ارتفاع حضیض و اوج و شیب مدار، خروج ازمرکزیت و ... البته همه این موارد به طور همزمان لازم نیست و با داشتن نقاط حضیض و اوج و شیب مدار، پارامترهای دیگر به دست میآیند.
ج - مشخصات محموله شامل وزن و ابعاد
3. تأیین مشخصات مدار، سرعت مداری، سرعت زمین و سرعت مورد نیاز:
-1تعیین سرعت مداری:
که در آن، rp شعاع نقطه حضیض، Vp سرعت در نقطه حضیض و e خروج از مرکزیت مدار است. در مدار های دایروی، خروج از مرکزیت صفر بوده و شعاع حضیض و اوج با هم برابراند.
واگر به جای ارتفاع حضیض و اوج، نیم قطر بزرگ و کوچک و خروج از مرکزیت بیضی را داشته باشیم که در آن M جرم زمین و G ثابت جهانی گرانش است.
-2تأیین سرعت چرخش زمین:
ماهوارهبر ها معمولا هم جهت با چرخش زمین - در روی نقشه به سمت شرق - پرتاب میشوند تا از سرعت چرخش زمین نیز بهره بگیرند. البته اگر در مواردی لازم باشد پرتاب در جهت عکس چرخش زمین صورت گیرد نیز میتوان تاثیر منفی سرعت را لحاض کرد.
- 8 - که در آن:
=7.2685*10-5 rad/sسرعت زاویهای چرخش زمین =6365 kmشعاع زمینRe=
- rad - × عرض جغرافیایی نقطه پرتاب سرعت زاویه ای چرخش زمین را میتوان با یک دور چرخش کامل زمین به دور خود که360 درجه یا - 2π - رادیان است تقسیم بر زمان یک روز نجومی بدست آورد. عرض جغرافیایی نقطه پرتاب نیز طبق نیازمندیها مشخص میشود.
