روش‌های تولید کاتالیزور برای تجزیة هیدرازین در رانشگرهای تک‎مؤلفه‎ای کم‎پیشران

نوع مقاله: علمی- ترویجی

نویسندگان

1 گروه علوم فضایی، پژهشکده سامانه های فضایی، پژوهشگاه هوافضا، تهران، ایران.

2 عضو هیئت علمی گروه علوم فضایی پژوهشگاه هوافضا

چکیده

رانشگرهای تک‌مؤلفه‌ای سیستم کنترل وضعیت، یک نیاز برای توسعه و کاربردی‌سازی ماهواره‌ها در فضا هستند که از فناوری بالا و گران‌قیمتی نیز برخوردارند. هم‎‌اکنون رانشگرهای هیدرازینی، پرکاربردترین رانشگرهای سامانه‌هایِ هدایت و کنترل محموله‌های بازگشتی و محموله‌های سرنشین‌دار محسوب می‌شوند. در این مقاله، ایجاد کاتالیزور و بستر کاتالیزوری برای تجزیة هیدرازین در رانشگرهای تک‎مؤلفه‎ای کم‎پیشران بحث شده است. محفظة احتراق این نوع رانشگرها حاوی گرانول‌های کاتالیزور است که حجم آن به مقدار بهینه انتخاب می‌شود. همچنین، مواد تشکیل‌دهندة کاتالیزور، روش‌های ساخت کاتالیزور و بستر کاتالیزوری، ملاحظات ساخت و الزامات و همچنین جانمایی آن معرفی و به تفضیل مورد بررسی قرار می‎گیرد. تحقیق حاضر کاربردی بوده و در حال حاضر در پژوهشگاه هوافضا تهیه کاتالیزور برای استفاده در تراسترهای 10 نیوتنی هیدرازینی در کاوشگرهای فضایی در دست تهیه است و در مرحلة اول به اندازة 50 سانتی‎متر مکعب تهیه خواهد شد.

کلیدواژه‌ها


[1]    Yang, A.S., “Satellite Hydrazine Propulsion System Design Trades,Journal of Da-Yeh University, Vol. 10, No. 1, 2001, pp. 41-50.

[2]    Karimaei, H., “Design and Simulation of Fuel Injector of a 10N Monopropellant Hydrazine Thruster”, Journal of  Space Science and Technology, Vol. 10, 2018, pp. 59-65 (in Persian).

[3]    Meibody, M.N.P., Naseh and Ommi, H.F., Hydrazine, Monopropellant Catalyst Bed Optimization Methodology, the 16th International Conference of Iranian Aerospace Society, Tehran, 21-23,Feb 2017.

[4]    Birbara, P.J. and Conn, W.L., Catalyst for Hydrazine Decomposition and the Method of Producing the Catalyst, US Patent 4324819, 1980.

[5]    Soares Netoa, T.G., Cobob, A.J.G. and Cruz, G.M. “Evolution of Morphologic Properties on the Preparation of Ir/Al2O3 Catalysts with High Metallic Contents,” Applied Surface Science, Vol. 240, 2005, pp. 355–365.

[6]    Armstrong, W.E., Ryland, L.B. and Voge, H.H., Catalyst for hydrazine decomposition and method for preparing such catalyst, US Patent 4124538, 1978.

[7]    Kesten, A.S., Analytical Study of Catalytic Reactors for Hydrazine Decomposition, Quarterly Progress Report, No. 6, United Aircraft Research Laboratories, Contract NAS 7-458, 1968.

[8]    Makled, A.E., Belal, H., “Modeling of Hydrazine Decomposition for Monopropellant Thrusters,” 13th International Conference on Aerospace Sciences & Aviation Technology, ASAT-13, May 26 – 28, 2009.

[9]    Kesten, A.S., Analytical Study of Catalytic Reactors for Hydrazine Decomposition, Quarterly Progress Report No 2 Report E910461-6 United Aircraft Research laboratories, 1966.

[10] Shankar, V., and Anantha Ram, K., “Experimental Investigations of the 10 N Eatalytic Hydrazine Thruster,” Acta Astronautica, Vol. 12, No. 4, 1985, pp. 237-249.

[11] Estes, R H, “Development and Implementation of a Process for Producing a Highly Wettable Aluminum PMD for the GPM Hydrazine Tank,” 48th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit (Atlanta, Georgia, 30 July-01 Aug 2012).

[12] Meibody, M.N.P., Naseh, H. and Ommi, F., “Hydrazine Monopropellant Catalyst Bed Optimization Methodology”, International Confrence of Iranian Aerospace Society, 2017.