سهیلا عبدالهی - پژوهشگاه هوافضا وزارت علوم، تحقیقات و فناوری
محمد رمضانی - پژوهشگاه هوافضا وزارت علوم، تحقیقات و فناوری
محمد ابراهیمی - پژوهشگاه هوافضا وزارت علوم، تحقیقات و فناوری

هدف اصلی از این تحقیق، تعیین پیکره بندی اولیه یک کپسول فضایی سرنشین دار است به­گونه ای که قادر باشد پس از انجام ماموریت زیرمداری، سرنشین خود را سالم به زمین بازگرداند. در طی مسیر پرواز زیرمداری، حفظ پایداری کپسول فضایی در وضعیت مشخص بسیار اهمیت دارد زیرا اعمال چرخش های زیاد و تکان های شدید سلامت سرنشین و موفقیت ماموریت را به خطر می اندازد. بدین منظور، در این تحقیق با بهره گیری از هندسه فضاپیماهای سرنشین دار متدوال جهان که عموما مخروط- سرپخ است، پنج نمونه هندسه پیشنهاد شده است. سپس با استفاده از شبیه سازی عددی، ضریب گشتاور پیچشی و مشخصات پایداری آن­ها در شرایط بحرانی باز ورود به جو غلیظ، استخراج و با یکدیگر مقایسه شده است. شرایط بحرانی مورد بررسی کپسول فضایی، سرعت با ماخ 15/3 در ارتفاع 25 کیلومتری از سطح زمین و در زوایای حمله مختلف می­باشد. در این مقاله، ضریب گشتاور پیچشی Cm و شیب ضریب گشتاور نسبت به زاویه حمله Cmα به عنوان عامل تعیین کننده پایداری استاتیکی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. در نهایت، بهینه ترین هندسه کپسول فضایی از لحاظ الزامات سامانه و ملاحظات آیرودینامیکی و برمبنای حداکثر پایداری استاتیکی و همچنین بازدهی حجمی مناسب طراحی و انتخاب شده است.

پایداری استاتیکی, ضریب گشتاور پیچشی, کپسول فضایی, پیکره بندی مخروط- سرپخ