Geri Dön

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

  1. Tez No: 816839
  2. Yazar: MEHMET CAN ÜNLÜ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA ARİF KARABEYOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Koç Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 94

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

  1. Havacılık endüstrisi için robot konseptli yeniden yapılandırılabilir montaj sistemi tasarım metodolojisi geliştirilmesi

    Development of robot based reconfigurable assembly system design methodology for aerospace industry

    OSMAN EMRE ÇELEK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA YURDAKUL

  2. Hibrit enerji depolama birimine sahip elektrikli araçlar için güç sistemi tasarımı ve çift uyarlanabilir enerji yönetim sisteminin gerçekleştirilmesi

    Power system design for electric vehicles with hybrid energy storage unit and implementation of double adaptive energy management system

    MUHAMMED REŞİT ÇORAPSIZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN KAHVECİ

  3. Elektrikli araçlar için batarya yönetim sistemi tasarımı

    Battery management system design for electric vehicles

    HAMİT SERHAT GÜL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ UMUT ENGİN AYTEN

  4. RoF tabanlı çok bandlı bilişsel radyo için yeniden yapılandırılabilir sierpinski fraktal anten sistemi tasarımı

    Sierpinski fractal reconfigurable antenna system design for RoF based multiband cognitive radio

    AYHAN YAZGAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL HAKKI ÇAVDAR

  5. Lineer olmayan sistemler için dayanıklı kontrol sistem tasarımı

    Robust control system design for non-linear systems

    YAKOUB NETTARI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SERKAN KURT

    DR. MOUSSA LABBADI