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COBEF 2023
12th Brazilian Congress on Manufacturing Engineering
Desenvolvimento de motor-foguete sólido de pequena escala para testes de tecnologias de sistemas aeroespaciais
Submission Author:
Rodrigo Felix de Araujo Cardoso , RJ , Brazil
Co-Authors:
Rodrigo Felix de Araujo Cardoso, Hiago Ricardo Moreira Coutinho, Igor Felipe Da Silva Rodrigues Lopes
Presenter: Hiago Ricardo Moreira Coutinho
doi://10.26678/ABCM.COBEF2023.COF23-0513
Abstract
O “Grupo de Foguetes do Rio de Janeiro”, equipe de extensão atrelada à UERJ, desenvolveu um foguete destinado a alcançar apogeu entre 300 até 500 metros, tal projeto foi denominado “Redentor”. O Redentor surgiu da necessidade da equipe em desenvolver um projeto menor e de simples replicação para demonstrações, treinamento de operações, e, principalmente, teste de tecnologias inovadoras em voo. Dentre tecnologias passíveis de serem testadas no foguete, podemos citar: Sistemas de ejeção de paraquedas, telemetria, aditivos de combustível sólido, acopladores, materiais estruturais, etc. A ideia é que essas tecnologias possam ser testadas no Redentor, a princípio, como forma de dominar a tecnologia e, posteriormente, aplicar em foguetes mais robustos. Para este foguete, foi criado um motor-foguete seguro, reutilizável e de fácil replicação, utilizando propelente sólido. O projeto teórico foi calculado e modelado com o auxílio de softwares, tal como SRM e Solidworks, e, para a validação do projeto, é necessário uma série de testes estáticos, que tem como função principal avaliar um motor-foguete na prática. O teste se dá através da fixação do motor-foguete em uma bancada de testes que possui uma célula de carga acoplada. O motor, após ser fixado na base, deve entrar em ignição, pressionando uma célula de carga. Os dados de Força x Tempo são adquiridos diretamente em um computador. O teste estático também pode incluir outros tipos de avaliações, como, por exemplo, medir a pressão e temperatura na câmara de combustão através de equipamentos adequados. Inicialmente, foram feitos 2 testes estáticos utilizando apenas uma bancada acoplada com uma célula de carga, a fim de coletar dados de Força x Tempo. O primeiro teste apresentou uma alta força máxima, porém, apresentou menor estabilidade, tendo menor impulso total. O segundo teve menor força máxima, mas, por se manter mais estável em sua queima, teve maior impulso total. Ambos os testes foram feitos utilizando os mesmos equipamentos, e, apesar de suprirem a necessidade do foguete em relação a performance de voo, algumas variações no método de preparação do propelente oferecem certa inconsistência dimensional e de densidade no mesmo, e, para a validação completa do motor, é necessário ajustar esses fatores e inserir itens de instrumentação no teste de modo que seja possível coletar dados de pressão e temperatura.
Keywords
sensores straingages, instrumentação, Manufatura aeroespacial, combustão interna, Usinagem
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