A novel system design for lunar orbital transfer vehicle with hybrid propulsion technology
Hibrit itki teknolojisine sahip ay yörünge transfer aracı için yeni bir sistem tasarımı
- Tez No: 816839
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA ARİF KARABEYOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde Ay görevlerine olan ihtiyaç ciddi şekilde artmaktadır. Bunun başlıca nedenleri arasında Ay'ın ulaşılabilir mesafedeki önemli bir kaynak olması. Ay, bulundurduğu önemli elementlerle ve en çarpıcısı bulundurduğu su kaynaklarıyla ilgi çekmektedir. Aynı zamanda gezegenler arası transfer için de çok önemli bir fırlatma sahası görevi görebilmektedir. Ay'ın sahip olduğu düşük yer çekimi ve sahip olmadığı atmosfer, Ay yüzeyinden gerçekleştirilecek fırlatmaları çok daha efektif hale getirmektedir. Tüm bu gelişmelerin gerçekleşebilmesi için Ay yörüngesinde ve yüzeyinde birçok aracın yer alması ve araştırmaların derinleştirilmesi gerekmektedir. Ay araştırmalarının sürdürülebilirliğinin önündeki en önemli engel erişilebilirlik ve maliyettir. Günümüzde kullanılan roketlerin Ay yörüngesine bırakabilecekleri faydalı yük kapasiteleri çok limitlidir. Ay transfer yörüngesine yüksek kapasite ile erişmek için roketler ek kademelere ihtiyaç duymaktadır. Bu nedenle alçak dünya yörüngesinde uygulamaları başlayan yörünge transfer araçları kullanılabilir. Bu araçlar erişilebilirlik sorununu bir nebze çözse de kullandıkları itki sistemleri nedeniyle maliyet sorununa çözüm üretememektedirler. İtki sistemleri kullandıkları yakıt ve hassasiyetleri gereği yüksek maliyetli sistemlerdir. Bu tezin temel amacı önümüzdeki ay keşif görevlerinin önünü açacak bir sistemin incelenmesidir. Bu tezde, öncelikle tarihteki Ay görevleri ve güncel yörünge transfer araçları ile ilgili kapsamlı bir literatür taraması sunulmuştur. Tez kapsamında, özellikle Ay transfer görev planlamalarında kullanılmak üzere geliştirilmiş bir yörünge ilerletici sunulmaktadır. Yörünge ilerletici içerisinde görev optimizasyonunu yapan bir genetik algoritma da kullanılmıştır. Ardından hibrit itki sistemi boyutlandırma ve yörünge transfer aracı performans analiz araçları sunulmuştur. Son olarak tez içerisinde geliştirilen araçlar kullanılarak bir konsept yörünge transfer aracı ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
The need for lunar missions has significantly increased in recent times, primarily due to the Moon being an accessible resource within reach. The Moon attracts attention with its significant elements, and most notably, its water resources. Additionally, it can serve as a crucial launch site for interplanetary transfers. The Moon's low gravity and lack of atmosphere make launches from its surface much more efficient. To realize these advancements, it is necessary to have a presence of numerous vehicles in lunar orbit and on the surface to deepen research. The main obstacles to the sustainability of lunar exploration are accessibility and cost. The payload capacities of current launchers for delivering payloads to the lunar orbit are quite limited. Achieving high-capacity access to the lunar transfer orbit requires additional stages. Therefore, orbital transfer vehicles, which have been implemented in Low Earth Orbit applications so far, can be utilized. Although these vehicles address the accessibility issue to some extent, they fail to provide a solution to the cost problem due to their propulsion systems. Propulsion systems used in these vehicles are expensive due to the fuel they consume and their development cost and handling issues. The main objective of this thesis is to examine a system that will pave the way for future lunar exploration missions. This thesis presents a comprehensive literature review on historical lunar missions and current orbit transfer vehicles. Within the scope of the thesis, an orbit propagator specifically developed for lunar transfer mission planning is introduced. The orbit propagator incorporates a genetic algorithm for mission optimization. Subsequently, tools for hybrid propulsion system sizing and orbit transfer vehicle performance analysis are presented. Finally, a conceptual orbital transfer vehicle is proposed using the developed tools within the thesis.
Benzer Tezler
- Applications of artificial intelligence for the security of networks
Ağ güvenliği için yapay zeka uygulamalari
SELEN GEÇGEL ÇETİN
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNEŞ ZEYNEP KARABULUT KURT
- Design and implementation of a novel visual analysis system for image classification
Görüntü sınıflandırma için yeni bir görsel analiz sistem tasarım ve uygulaması
ÜMİT LÜTFÜ ALTINTAKAN
Doktora
İngilizce
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN YAZICI
- Aerodynamic design of a novel low pressure compression system for variable-speed micro turbofan
Değişken hızlı micro turbofan için yenilikçi düşük basınçlı kompresör sisteminin aerodinamik tasarımı
MENAL İLHAN CHANBAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERCAN ACARER
- Design and testing of a novel intervention configuration for the lane keeping system for vehicles
Taşıtlara yönelik şerit koruma sistemi için yenilikçi bir müdahale konfigürasyonun tasarımı ve sınanması
MORTEZA DOUSTI
Doktora
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİR KUTLUAY
- Automated hybrid-electric propulsion architecturemodeling for conceptual aircraft design: A novel approachto integrating system architecting in MDO
Kavramsal uçak tasarımı için otomatik hibrit-elektrikli itki mimarisi modellemesi: Sistem mimarisini MDO'ya entegre etmek için yeni bir yaklaşım
MAHMOUD ESSAM ABDELMONEAM FOUDA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Uçak MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK FUNDA KURTULUŞ
DR. LUCA BOGGERO