用于 PSLV 碎片离轨的冷气推进器设计与分析
机器人学
2022-08-10 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
当今太空领域的主要关切是空间碎片的失控增长及其与航天器碰撞的概率，特别是在近地轨道（LEO）区域。本文旨在设计一种优化的微推进系统——冷气推进器，用于在捕获过程后将 PSLV 碎片从 668 km 高度离轨至 250 km 高度。该推进系统主要由储气罐、管道、控制阀和收敛-扩张喷管组成。本文给出了基于连续迭代过程直至满足设计推力要求的各部件设计思路。所有部件均在 CATIA V5 中设计，并在 ANSYS 工具中对各部件进行结构分析，其中我们的圆柱罐能够承受其壁上产生的高环向应力。采用 K- 湍流模型对 CD 喷管进行流动分析，该喷管提供将 PSLV 从较高轨道离轨至较低轨道所需的推力，此后空气阻力足以使其返回地球大气层并烧毁。采用霍曼轨道转移方法对 PSLV 空间碎片进行离轨，并通过 STK 工具进行了仿真。结果表明，我们优化设计的推进器产生足够推力将 PSLV 碎片离轨至极低轨道。
引用
@article{arxiv.2208.03773,
title = {Design and Analysis of Cold Gas Thruster to De-Orbit the PSLV Debris},
author = {Roshan Sah and Raunak Srivastava and Kaushik Das},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.03773},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 19 figures, Accepted and Published in Small Satellite Conference 2022. link:- https://digitalcommons.usu.edu/smallsat/2022/all2022/9/