The rapid evolution of space activities, particularly in the United Arab Emirates (UAE), underscores the significance of sounding rockets in bridging the gap to future launch vehicle development and providing a strategic access to space.
Initially, this study presents a comprehensive examination of the conceptual design of a sounding rocket, detailing its system engineering process, performance parameters, and the Quality Function Deployment (QFD) model to ensure that the needs of the stakeholders are reflected appropriately. It then introduces a methodology for optimal staging and trajectory simulation, emphasizing the coupling between the two modules. Factors influencing suborbital launch site selection, ranging from location and climate to compliance with regulations and nature conservation, are explored.
Following the design procedure elucidation, the discourse delves into the intricacies of the UAE's space industry through a practical case study, emphasizing its national space strategy, program, and the pivotal role of research and development (R&D) investments. This case study highlights the mission requirements, design parameters, and initial cost estimations within the context of the UAE. Through a holistic system engineering approach, this thesis underscores the potential of the UAE in pioneering such a program, emphasizing the importance of sound design, strategic planning, and cost-effective methodologies in the realm of sounding rockets.
Keywords United Arab Emirates (UAE), Sounding Rockets, Conceptual Design, Optimal Staging, Trajectory Simulation, Launch Site Selection, Case Study
세계적으로, 특히 아랍에미리트(UAE)에서, 우주의 활용이 급격하게 발전함에 따라 과학관측 로켓의 중요성 또한 증가하고 있다. 본 연구에서는 시스템엔지니어링 프로세스에 기반한 과학관측 로켓의 통합 설계/최적화와 관련 사례 연구를 다루고 있다. 과학관측로켓 시스템에 대한이해관계자 분석이 수행되었고, 품질기능전개(Quality Function Deployment) 기법을 통해 이해관계자들의 니즈를 반영, 요구도를 도출한다. 과학관측로켓의 각 서브시스템과 궤적 분석 시뮬레이션 모델을 도출하고, 이러한 모델을 활용한 설계 절차를 정립하였다. 또한, 지정학적 환경과 법규 등 준궤도 로켓을 위한 발사장의 선택 요소를 분석한다.
제시된 설계 절차에 기반하여 아랍에미리트에서의 과학관측 로켓 개발 사례연구를 수행하였다. 아랍에미리트의 국가 우주 전략과 진행 중인 프로그램 및 연구개발 현황을 고려하여 임무 요구사항, 설계 매개변수 및 초기 비용 추정이 수행되었다. 이와 같은 시스템 엔지니어링 접근을 통해 국가 차원의 과학관측 로켓 프로그램을 개발하기위한 설계 전략 수립과 비용 효율적인 방법론의 중요성을 확인한다.
키워드: 아랍에미리트(UAE), 과학관측 로켓, 개념 설계, 최적 단 설계, 궤적 시뮬레이션, 발사장 선택, 사례 연구.
