روند توسعة فناوري سامانة پيشرانش در حامل‌هاي فضايي

Technology Development Trend in Space Launch System Propulsion

هدف از ارائة اين مقاله، آشنايي با فاز توسعة فناوري (مدرن­سازي يا مديريت فناوري) در سامانه­ هاي فضايي و بررسي روند توسعة سامانة پيشرانش سوخت مايع در حامل­ هاي فضايي است. براي اين منظور، ضمن معرفي انواع فناوري­ها در دو حوزة سامانه­ هاي پيشرانش و حامل‌هاي فضايي، روند توسعة سامانه ­هاي پيشرانش و اهداف آن نيز ارائه مي­ شود. در اين بررسي، روند اكتساب و توسعة فناوري در تمامي سامانه­ هاي پيشرانش سوخت مايع، به‌گونه‌اي است كه از فناوري سوخت كروسين و اكسيدكننده اسيدنيتريك شروع مي­شود و با طي گام‌هايي از جمله اكتساب فناوري سوخت­هاي هيدرازيني (دي متيل هيدرازين نامتقارن) و اكسيدكننده تتراكسيد نيتروژن، حركت به سمت سوخت كروسين و اكسيژن مايع، سرانجام به هيدروژن مايع و اكسيژن مايع مي‌رسد. دليل اين سير تحول فناوري­ها را مي­توان در افزايش كارآيي (از نظر افزايش عمر، قابليت اطمينان، به‌كارگيري محفظه­ هاي رانش ارزان ­قيمت و كاهش تعداد مؤلفه­ هاي پيشرانش در حامل­ هاي فضايي يك‌بار مصرف) و كاهش هزينه (در دو رويكرد توسعة حامل­ هاي فضايي يك‌بار مصرف و چند‌بار مصرف) يافت.

The major purpose of this paper is presentation of the technology development phase (modernization or technology management) in space systems and also the review of technology development in space launch system of propulsion system. To this end, firstly, the technology areas in both propulsion systems and space launch systems and technology development are introduced. In this study, technology development and achievement trend in all propulsion subsystems are common. Propulsion system used the technology of kerosene and Nitric Acid in the first the step. Then the Hydrazine fuel, N2O4, L(O2), Kerosene and finally L(O2) and (H2) are achieved. As a conclusion, a new SLS in space transportation is considered and the reason for technology development is clarified so as to find a reduced cost (in both space launch system technology development approaches) and enhance the performance (thrust chamber low cost concepts and reduction of engine components in Expandable Launch Vehicle (ELV) and thrust chamber enhanced life concepts and reliability improvemments in Reusable Launch Vehicle (RLV)).