2018
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
49<br />
הביקוש הגובר והגדלת היכולת יצרו צורך במערכות הנעה שמשולבות בלוויין ומשמשות לבקרת<br />
ייצוב, לפריקת תנע של גלגל התגובה , 9 להתאוששות בגלל תופעת גרר, לייזום של שינויים<br />
במסלול, ולצרכים דומים.<br />
סקירה זו דנה תחילה במגבלות המוטלות על מערכות ההנעה. בהמשך יתוארו מערכות ההנעה<br />
עצמן, כשהן מסווגות על פי מקור האנרגיה של ההאצה. קטגוריות אלה הן: מפרשי שמש;<br />
מערכות הנעה בגז קר; מערכות הנעה בחשמל EP( )Electrical Propulsion - כולל גז חם, הנעה<br />
אלקטרודינאמית, tethers )מוסבר בהמשך(, מערכות הנעה כימיות ( monopropellant,(<br />
bipropellantומערכות רקטות דלק מוצק. חלק גדול מהנתונים לגבי מערכות הנעה ספציפיות<br />
מקורם באתרי היצרנים. נתונים אלה אומתו ע"י בדיקת מידע במקורות נוספים.<br />
מגבלות על מערכות הנעה של<br />
CubeSats:<br />
כתוצאה מהדרישות המחמירות של התקן, מערכות ההנעה מחויבות לשלוש עד ארבע התניות<br />
בטיחותיות. זאת כדי למנוע הצתה בגלל תקלה, או הפעלת מערכת ההנעה שלא במועד.<br />
המגבלה על חומרי ההנעה תכליתה למנוע דליפה ובכך לשמור על בטיחות המשימה בין שלב<br />
הטעינה ובין השיגור. בדרך כלל, ההתניות האלה מחייבות קיום שלושה שסתומים בלתי תלויים<br />
בין מיכל הדלק לבין מערכת ההנעה, כדי למנוע זרימת דלק לא רצויה. מנגנון ההתניה יכול להיות<br />
מורכב ממתגים חשמליים, למשל, במערכת הנעה חשמלית, או ממנגנון הפריסה של מפרשי<br />
השמש.<br />
קיימות מגבלות על כמות האנרגיה הכימית המותרת. זו דרישה שמגבילה מאוד את כמות הדלק<br />
הכימי המאוחסן בלוויין בעת שיגורו.<br />
כמות האנרגיה של בערך<br />
100<br />
0.019<br />
W-Hours שווה ערך ל- 360kJ אנרגיה אגורה. זאת<br />
kg של הידראזין ,)Hydrazine( שהוא דלק מקובל בהנעה<br />
חללית. לכן, נדרש לקבל הקלה, כדי לשגר CubeSat עם כמויות מספיקות של דלק כימי הדרוש<br />
לביצוע של כל סוגי התמרון או פריקת גלגל התגובה. עד כה, לא היה שום ויתור על היקף דרישות<br />
הבטיחות עבור שיגור הלוויין הזעיר. אין הגבלה על הלחץ של הדלק שמאוחסן בלוויין כל עוד הוא<br />
תואם לתכנון של מיכל הדלק. לכן, אחסון של דלק אינרטי דחוס נראה הכי מעשי במונחים של<br />
הגבלות שיגור.<br />
הרגולציה שבה מערכת הנעה נדרשת לעמוד היא בהתאם למדריך חייל האוויר לבטיחות אמצעי<br />
אחסון בחלל. כל רכיב המוגדר כסיכון בטיחותי חייב לעבור בחינה קפדנית לפני קבלת אישור<br />
של גורמי הבטיחות. תהליך זה הוא, לעתים קרובות, יקר עבור לווייני .CubeSats כתוצאה מכל<br />
המגבלות האלה, השימוש במערכות ההנעה מוגבל.<br />
הערכת ביצועי מערכת הנעה:<br />
יש מספר שיטות להשוואה בין ביצועי אמצעי הדחף .)thruster( לדוגמה: יעילות אמצעי דחף,<br />
הדחף הספציפי impulse( ,)Isp – specific הדחף הכללי, וצפיפות הלחץ. ליעילות יש מספר<br />
משמעויות במערכות הנעה שונות. לדוגמה, כאשר דנים במערכות<br />
,monopropellant מתייחסים<br />
9<br />
ליעילות הבערה. אבל במערכות הנעה חשמליות, יעילות השימוש בדלק היא הגישה הטובה<br />
- reaction wheel desaturation פריקת תנע של גלגל התגובה כדי להימנע מכניסה למצב של רוויה<br />
בעקבות תהליך של צבירת תנע. תהליך של פריקת תנע יכול להתבצע ע"י הפעלת מנועים, תמרוני לוויין,<br />
או הפעלת מגנטוטורקר. הסבר מפורט אפשר למצוא כאן:<br />
www.quora.com/How-can-I-understand-the-saturation-of-reaction-wheels-used-in-attitudecontrol
Change language