Optimal design of hybrid rocket motor powered vehicle for suborbital flight
Authors: Guobiao Cai, Hao Zhu, Dalin Rao, Hui Tian
Abstract:
This paper proposes the use of an optimal design method, based on multi-island genetic algorithm (MIGA), for the design of a ballistic single-stage sub-orbit rocket vehicle employing a hybrid rocket motor. The mathematical model of sub-orbit hybrid rocket system and a 2 degree of freedom (DOF) trajectory simulation are developed as part of this investigation. The star port grain rocket vehicles with 98% and 90% hydrogen peroxide (H2O2, diluted with water, for short “HP”)/hydroxyl-terminated polybutadiene (HTPB) propellant combination, and the 90% HP/HTPB propellant combination rocket vehicles with four different gain types, including star port grain, single circle port grain, wheel port grain and multi-tube grain, are optimized respectively to carry out the parametric analysis on the relations of propellant combinations and design variables with the performances of the rocket vehicles. The final results show that the increase of oxidizer mass concentration has considerable contributions to reduce the lift-off mass of the rocket vehicles, while it has almost no effects on the initial grain shape parameters except the initial grain diameter. For the four initial design parameters, the value of initial chamber pressure, initial mixture ratio and nozzle expansion ratio have less effect on the rocket performances compared to the initial value of thrust, when the initial grain shape parameters are constant. Among the four type hybrid rockets, the one with a multi-tube grain performs best, because it has the largest burning perimeter length.
Keywords:
Hybrid rocket motor
System design
Trajectory simulation
Optimal design
Parametric analysis
Published in: Aerospace Science and Technology (Volumes 25, Issue 1, March, 2013)
Publisher: Elsevier
ISSN Information: 1270-9638
Optimal design of hybrid rocket motor powered vehicle for suborbital flight
- Nghỉ lễ 30/4 và quốc tế lao động 01/05/2024
- Vòng sơ khảo Cuộc thi Đại sứ Văn hóa đọc năm 2024
- Ngày hội Văn hóa đọc lần thứ VI
- Danh mục tài liệu mới tháng 04/ 2024
- Bạn đọc mượn sách quá hạn
- V/v thay đổi quy trình cấp tài khoản sử dụng Thư viện
- Thẻ Thư viện điện tử
- Thông báo nguồn học liệu miễn phí về Covid-19 - AccessMedicine Covid-19 Central
- Ngày hội Văn hóa đọc lần VI
- Vòng Sơ Khảo Cuộc Thi Đại Sứ Văn Hóa Đọc Năm 2024
- Hoạt động chào mừng "Ngày sách Việt Nam 21/4/2024"
- Cuộc Thi Ảnh “Khoảnh Khắc VNUHCM Libraries”
- Ngày hội văn hóa đọc lần V
- Ngày hội văn hóa đọc lần II
- Ngày hội văn hóa đọc lần IV
- Ngày hội văn hóa đọc lần III
- Tiếp GS Omer Mert Denizci, Trường ĐH Marmara Thổ Nhĩ Kỳ
- Tiếp Cô Claudia Tarzariol Từ The University Of Trento, Italy (Unitrento)
- Tiến sĩ kiều bào Mỹ tặng sách trị giá 150.000 USD cho sinh viên bách khoa
- Khảo sát ý kiến bạn đọc
-
Trực tuyến:28
-
Hôm nay:2217
-
Tuần này:21337
-
Tuần trước:40192
-
Tháng trước:54130
-
Tất cả:4043233