Development of a mili-newton level thrust stand for thrust measurements of electric propulsion systems and UK90 Hall effect thruster
Elektrikli itki sistemleri için milinewton seviyesi itki ölçüm sisteminin ve UK90 Hall etkisi itki sisteminin geliştirilmesi
- Tez No: 539273
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ÇELİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 176
Özet
Elektrikli itki sistemleri 1960'lardan beri uzay araçlarında yörünge manevraları ve derin uzay görevlerinde kullanılmaktadır. Elektrikli itki sistemleri yüksek özgül impuls değerlerine sahip olabilmeleri sayesinde bir görev sırasında yüksek delta-V sağlayabilmektedir. Ancak düşük itki kuvvetleri üretmektedirler. Bu çalışmada elektrikli itki sistemlerinin itki ölçümleri için bir itki ölçüm sistemi geliştirilmiştir. Geliştirilen itki ölçüm sistemi ters sarkaç mekanizmasına sahiptir ve mili Newton seviyelerinde itkileri ölçebilmektedir. İtki ölçüm sistemi ölçülecek itki seviyelerinde yüksek hassasiyete sahip olacak şekilde optimize edilmiştir. Bu ölçüm sistemi kullanılarak şu ana kadar BUSTLab (Boğaziçi Üniversitesi Uzay Teknolojileri Laboratuvarı) bünyesinde geliştirilen elektrikli itki sistemlerinin testleri yapılmıştır. Ayrıca UK90 Hall itki motorunun geliştirilme süreci detaylıca anlatılmıştır. UK90 Hall itki sistemi 1500 W güç seviyesinde SPT tipi bir Hall itki motorudur ve uyduların yörünge koruma ve yörünge transfer görevlerine uygundur. Hall itki sistemi için manyetik ve ısıl analizler yapılmış ve tasarım parametreleri yüksek verim için optimize edilmiştir. BUSTLab'da geliştirilmiş olan oyuk katot için de ısıl analizler yapılmıştır. Ayrıca önceki radyofrekans iyon motoru tasarımlarından elde edinilen deneyimler ışığında BURFIT-80 iyon motoru için yeni bir tasarım yapılmıştır. RF iyon motoru üretilmiş ve test edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Since 1960's, electric propulsion systems have been used on spacecraft for orbital maneuvers and deep space missions. Electric propulsion systems can operate at high speci c impulse levels and can deliver very high delta-V in a mission. However, they generate very low thrust. In this study, a thrust stand is developed and built for the thrust measurements of electric thrusters. The thrust stand that is developed is based on inverted pendulum con guration, and can measure thrust forces at mili-Newton levels. Thrust stand design is optimized for high sensitivity at the desired thrust levels. By using the thrust stand, measurements are conducted for the electric propulsion systems that are developed so far in BUSTLab (Bogazici University Space Technologies Laboratory). Also, development process of UK90 Hall thruster is investigated in detail. UK90 Hall thruster is an SPT type Hall thruster with 1500 W power level, which is suitable for orbital maneuvers such as station keeping and orbit transfers. Magnetic and thermal analysis are conducted for Hall thruster and design parameters are optimized for high effciency. Thermal analyses are conducted for the hollow cathode that is developed at BUSTLab. Also, with the experience gained from the previous radiofrequency ion thruster designs, a new design is developed for BURFIT-80 ion thruster. The RF ion thruster is manufactured and tested.
Benzer Tezler
- Sabit hızlı küresel kavramanın tasarımının geliştirilmesi, çalışma kuvvetlerinin analizi ve oluşan dengesiz kuvvetleri azaltacak şekilde düzeltilmesi
Improving the design of the spherical constant velocity coupling mechanism, analyzing the operating forces, and revising to reduce the resulting imbalanced forces
FERUDUN DOĞUŞ YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİKMET KOCABAŞ
- Çamaşır makinası dinamik davranışının modellenmesi ve dinamik bileşenlerinin testi
Modelling dynamic behaviour of a washing machine and test of the dynamic components
ÖZGÜR UYSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÖZKOL
- Yüksek enerji depolama yoğunluğuna sahip cam seramiklerin geliştirilmesi ve özelliklerinin incelenmesi
Development of high energy storage density glass ceramics and investigation of the properties
MUSTAFA DURMAZ
Doktora
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞADUMAN ŞEN
- Bir krank mili kol yatağının yüzey yapısının geliştirilmesi
The development of surface structure of a crankshaft bearing
ÖMER CİHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HANBEY HAZAR