| 姓名 |
李宗翰(Tsung-han Li)
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畢業系所 |
光機電工程研究所 |
| 論文名稱 |
探空火箭酬載減滾冷流噴射推進器開發
(Development of A Cold Gas Thruster Propulsion TestFor the De-Spin of A Sounding Rocket Recovery System)
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| 摘要(中) |
本論文以開發一組冷流噴射推進器目的，利用市售元件完成本論文冷流噴射推進器設計與製作，本冷流噴射推進器包含1)由氣瓶、刺穿機構、絕對氣壓計、調壓閥、電磁閥與各式空壓元件與機構設計組成的冷流噴射推進氣動平台，及2)透過本實驗室所開發的LUTOS微作業系統操控實驗與量測及遙傳數據的微處理器控制系統。本冷流噴射推進器將搭載於探空八號回收艙中，並利用回收艙中的酬載三軸加速度與旋轉速度感測次系統(Accelerometer & Gyro, GG)進行減滾效果量測。
實測證實本系統可依照任務的規劃在回收艙系統的遙控下正確執行與遙傳10秒的開迴路噴射推進減滾效能測試與10秒之閉迴路減滾控制測試量測數據。在ㄧ大氣壓的環境下，減滾之角減速度可達44度每秒平方。
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| 摘要(英) |
A cold gas thruster propulsion test bed is developed for the de-spin experiment of a sounding rocket recovery system RS of the Sounding Rocket 8 Project. The cold gas thruster propulsion system consists of the pneumatic test bed and the electronic control system to execute and measure the dynamic effects of the thruster. Pneumatic components are the cold gas supplying CO2 canister, its piercing valve, pressure regulation valve, absolute pressure guage, a solenoid thrust control valve and the nozzles. The experiment execution and dynamic variable measurement is controlled by a micro processor running an in-house developed LUTOS micro-operating system.
In sounding rocket 8 project, this system is to execute 10 seconds of open loop thruster performance test and 10 seconds of closed loop de-spin control test. Physical test verified the correct execution and real time telemetry of test measurements. The data shows that a de-spin of angular deceleration of 44 deg/sec^2 can be achieved in one atmosphere pressure environment.
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| 關鍵字(中) |
★ 冷流噴射推進
★ 探空八號火箭
★ 回收艙
★ 減滾控制
★ LUTOS |
關鍵字(英) |
★ LUTOS
★ sounding rocket 8
★ de-spin control
★ recovery system
★ cold gas thruster propulsion |
| 論文目次 |
摘要 I
ABSTRACT II
致謝 III
目錄 IV
圖目 VII
表目 X
第一章 緒論 1
1.1 研究目的與動機 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究構想 4
1.4 論文章節 5
第二章 理論及技術基礎 6
2.1 計畫沿革: 6
2.2 流體力學理論基礎 8
2.3 常見橡膠材質特性 11
2.3.1 丁腈橡膠(NBR) 11
2.3.2 半氟化碳橡膠(FKM) 12
2.3.3 矽(Si) 12
2.3.4 鐵氟龍(PTFE) 12
第三章 系統設計 13
3.1 噴射系統特徵 13
3.2 組成及配合週邊環境 13
3.3 系統需求 14
3.4 功能方塊 15
3.5 具體實現 15
3.5.1氣路設計: 15
3.5.2機構設計: 21
3.5.3電路設計: 24
3.5.4軟體設計: 29
3.5.4.1事件觸發蒐集串流 33
3.5.4.2大量資料蒐集串流 35
3.5.4.3氣路控制串流 37
3.5.4.4系統設定串流 45
第四章 數據分析與討論 48
4.1 冷流噴射推進器效能驗證 48
第五章 結論與未來展望 52
第六章 參考文獻 53
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| 參考文獻 |
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| 指導教授 |
葉則亮、江士標
(Tse-Liang Yeh、Shyh-Biau Jiang)
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審核日期 |
2012-8-24 |
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