Increasingly safe, high-energy propulsion system for nano-satellites

• Autorzy: Sabadosh L. , Larkov S. , Kravchenko O. , Sereda V.

Identyfikatory

DOI

10.2478/TAR-2018-0028

Warianty tytułu

PL

Bezpieczny i skuteczny układ napędowy dla nanosatelitów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Numerous attempts have been undertaken to develop propulsion systems for nanosatellite-type spacecrafts to enable their maneuvering in orbits. One of the potentially viable chemical propellant propulsion systems is a hybrid system. The present paper studies propellant composition variants with the metal hydride as fuel that can be chosen for a nano-satellite hybrid propulsion system. It defines key requirements for chemical propellant nano-satellite propulsion systems, and specifies potential propellant pairs based on a compact metal hydride. The study describes basic technical characteristics of a 1U CubeSat propulsion system.

PL

Podjęto wiele prób opracowania układów napędowych dla statku kosmicznego z klasy nanosatelitów, aby zapewnić możliwość manewrowania na orbicie. W szczególności jednym z obiecujących typów układów napędowych dla paliwa chemicznego jest układ hybrydowy. W artykule zaproponowano warianty kompozycji pędnych z wodorkiem metalu jako paliwem, które można wybrać dla hybrydowego napędu nanosatelitarnego. Zaprezentowano główne wymagania dotyczące układów napędowych dla paliwa chemicznego do nanosatelitów, i przedstawiono potencjalne pary propelentów oparte na zwartym wodorku metalu jako paliwie. Określono główne właściwości techniczne układu napędowego dla satelitów klasy CubeSat 1U.

Słowa kluczowe

EN

satellite propulsion; metal hydride; hydrogen peroxide

PL

napęd satelitarny; wodorek metalu; nadtlenek wodoru

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Sieci Badawczej Łukasiewicz - Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Transactions on Aerospace Research
• Rocznik: 2018
• Tom: Nr 4 (253)
• Strony: 49--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Sabadosh L.

• Space Initiatives Center, NGO, 9, Boryspilska St., Kyiv 02099, Ukraine

autor

Larkov S.

• Special Design Office, Kyiv Radio Plant, PJSC, 9, Boryspilska St., Kyiv 02099, Ukraine

autor

Kravchenko O.

• Podgorny Institute for Mechanical Engineering Problems, 2/10 Pozharskoho St., Kharkiv 61046, Ukraine

autor

Sereda V.

• National Aerospace University KhAI, 17, Chkalova St., Kharkiv 61070, Ukraine

Bibliografia

• [1] Doncaster B., Williams C., Shulman J., 2017, “2017 Nano/Microsatellite market Forecast”, http://spaceworksforecast.com/2017-market-forecast/
• [2] James, K., et al., 2015, „Performance Characterization of the HYDROS™ Water Electrolysis Thruster”, Proceedings of the AIAA/USU Conference on Small Satellites, Logan, August 8-13, Paper No. SSC15-XI-5, pp. 1-7
• [3] Orbital ATK, 2016, "Propulsion Products Catalog”, https://www.orbitalatk.com/flightsystems/propulsion-systems/docs/2016%20OA%20Motor%20Catalog.pdf
• [4] Sawka W. and McPherson M., 2013, „Electrical Solid Propellants: A Safe, Micro to Macro Propulsion Technology”, 49th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, San Jose, July 14-17, Paper No. AIAA 2013-4168, pp. 1-21
• [5] Dushku M. and Mueller P., 2012, „Additively Manufactured Propulsion System”, 26th Annular AIAA/USU Conference on Small Satellites, Logan, August 13-16, Paper No. SSC12-III-2, pp. 1-6
• [6] Hybrid Rockets for CubeSats Project (HRC), 2015, NASA, https://techport.nasa.gov/view/91800
• [7] Surmacz P., 2016, „Green Rocket Propulsion Research and Development at the Institute of Aviation: Problems and Perspectives”, Journal of Kones Powertrain and Transport, Vol. 23, No. 1, pp. 337-344
• [8] Chiasson T. M, Lozano P. C., 2012, “Modeling the Characteristics of Propulsion Systems Providing Less Than 10 N Thrust”, M.S. thesis, http://ssl.mit.edu/publications/theses/SM-2012-ChiassonThomas.pdf
• [9] Krivtsova V. I., 2000, The peculiarities of interactions with water of hydrogen containing hydro-reacting compositions at high pressures, International Journal of Hydrogen Energy, Volume 25, Issue 9, pp. 813-818
• [10] Florczuk W., Rarata G., „Performance evaluation of hypergolic green propellants based on HTP for a future next generation spacecraft”, 2017, 53rd AIAA/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, Atlanta, July 10-12
• [11] Krivtsova V. I., 2001, The theoretical and experimental ways of creation of hydrogen storage and supply systems on the base of solid reagents for engines and power plants for flying vehicles, D. S. thesis, Zhukovsky National Aerospace University “Kharkov Aviation Institute”

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).