Resumen

Los sistemas de propulsión monopropulsora se utilizan ampliamente, sobre todo para el control de la actitud o la corrección de la órbita (mantenimiento de la órbita) a bajo coste. Para optimizar el sistema de propulsión total, hay que optimizar los subsistemas. Las disciplinas de descomposición química, aerotermodinámica y estructura exigen diferentes condiciones óptimas, como la presión del tanque, la longitud y el diámetro del lecho del catalizador, la presión del lecho del catalizador y la geometría de la boquilla. Los conflictos entre subsistemas pueden resolverse mediante la técnica de optimización del diseño multidisciplinar (MDO) con la optimización simultánea de todos los subsistemas con respecto a cualquier criterio y limitación. En este trabajo, se presenta el algoritmo de diseño del sistema de propulsión monopropulsor y se validan los resultados del algoritmo propuesto. A continuación, se propone la optimización del diseño multidisciplinar del sistema de propulsión de hidracina. El objetivo de la optimización puede seleccionarse como minimizar la masa total (incluyendo el propulsor), minimizar la masa del propulsor (maximizando el Isp), o minimizar la masa seca. La masa total mínima, la masa propulsora mínima y la masa seca mínima se obtienen mediante la técnica MDO. Se demuestra que la masa total mínima, la masa seca mínima y la masa propulsora mínima tienen lugar en diferentes condiciones. Los parámetros óptimos incluyen la carga del lecho, la presión de entrada, el flujo de masa, la geometría de la tobera, la longitud y el diámetro del lecho del catalizador, la masa del depósito de propulsante, el impulso específico (Isp) y la masa de alimentación, que se obtienen utilizando el algoritmo genético (GA).

• Materias:Automatización Propiedades termodinámicas Termodinámica Aerodinámica Motores (Mecánica) Vehículo espacial
• Subjects:Automation Thermodynamic properties Thermodynamics Aerodynamics Engines Space vehicles
• Palabras claves:longitud del lecho catalizador, optimización del diseño multidisciplinar, masa mínima del propulsor, masa mínima en seco, sistema de propulsión monopropulsor, geometría de la tobera, optimización de la hidracina, diferentes condiciones óptimas, algoritmo de diseño del sistema, control de actitud de costes
• Keywords:catalyst bed length, multidisciplinary design optimization, minimum propellant mass, minimum dry mass, monopropellant propulsion system, nozzle geometry, optimization of hydrazine, different optimum conditions, system design algorithm, cost attitude control