n. Motores 1 Estgio

Como muitos outros motores, um motor de foguete gera impulso atravs da queima de combustvel, na maioria das vezes transformando esse combustvel em gs quente. Ao empurrar o gs para a parte externa, o motor gera movimento para o foguete. (NASA, 2010)

Imagem 01: Esquema de um motor que utiliza a propulso slida. (AEROSPACE, 2014)

Considerando um foguete de dois estgios seriam utilizados dois motores, um para cada estgio, sendo o do primeiro estgio o que necessita de maior potncia.

Os principais materiais utilizados em motores desse tipo so PVC e Alumnio. O motor deve conter um nozzle, por onde saem os gases; um compartimento para o propelente slido; um ignitor; placas de alumnio para revestimento interno; mecanismo de controle de empuxo e placas de revestimento externo.

Com a finalidade de determinar as especificaes tcnicas do motor do 1 estgio do foguete, interessante analisar motores j utilizados em misses semelhantes. No Brasil, desde a dcada de 90 vem sendo desenvolvido o VLS (Veculo Lanador de Satlites), que possui caractersticas parecidas ao do foguete que desenvolveremos neste projeto, apesar do VLS possuir 4 estgios.

Imagem 02: Esquema do VLS-1 (AEB, 2012)

O VLS-1 utiliza motores base de propelente slido, composto de perclorato de amnio, alumnio em p e polibutadieno. O 1 estgio do foguete vls-1 utiliza um conjunto de 4 propulsores, o que no ser necessrio em nosso projeto, que de menor porte.

O VLS-1 desenvolvido pelo Instituto de Aeronutica e Espao(IAE) e pelo Comando Geral de Tecnologia Aeroespacial (CTA). Segue abaixo as especificaes do VLS:

Altura: 19,7mDimetro: 1mMassa: 50 tonEstgios: 4Carga til: 380 kgPropulso do 1 estgio: 303 KNTempo de Queima 1 estgio: 60 segundos

O VLS-1 durante seu desenvolvimento principalmente os motores S-20, S-43 e S-43TM. Segue um quadro comparativo entre os trs:

MotoresS-43S-43TM

Massa Total8,425kg8,404kg

Massa sem Combustvel1,245kg1,224kg

Comprimento9m8.1m

Dimetro1m1m

Empuxo303kN321.70kN

Tempo de Queima59s58s

O VLS-1 tem oramento total de 300 milhes de dlares. O oramento para desenvolvimento de cada motor em mdia U$1.2milhes. Esse preo de desenvolvimento inclui pesquisas, estudos e testes, como nosso projeto prev apenas a construo, esse preo do motor pode cair para cerca de U$100mil.

Materiais O primeiro estagio do foguete o que carrega a maior parte do combustvel, pois os instantes iniciais nos quais o foguete esta subindo so os que exigem um gasto maior de energia devido a alta densidade da atmosfera que maior perto do solo ou seja h mais atrito do foguete com o ar, outro fator que a gravidade maior quanto mais prximo a superfcie terrestre gerando uma fora peso maior, o foguete ter que vencer essa fora peso, como consequncia mais gasto de energia, pois isso o primeiro estagio deve ser estudado com ateno.Os materiais utilizados no bocal da tumbeira essa por sua vez uma parte do foguete que se concentra no primeiro estagio ,os materiais so grafites especiais de alta densidade alm do carbono-carbono e materiais que resistem mais tempo ao calor que ser submetido a regio.Geralmente no primeiro estagio os materiais utilizados so compostos denominados grafite-epxi esse material utilizados as vezes por ser mais leve que o metal e possuir as mesmas caractersticas.Referncias Bibliogrficas

MARCHI, Carlos. Testes estticos de motores-foguete a propelente slido de espao modelos. UFPR, Curitiba, 22Mar.2007. NINAN, K. N.; Balagangadharan, V. P. and Catherine, K. B.- Polymer, 32(4), p.628-635 (1991).SUTTON, G. P. Rocket propulsion elements, an introduction to the engineering of rockets. New York: Wiley, 1992. 636.p

NASA. What is a Rocket?. NASA. 2010. Disponvel em: . Acesso em: 12 out. 2014.

AEROSPACEWEB. Solid Rockets & Aluminum. AEROSPACE. 2014 Disponvel em: < http://www.aerospaceweb.org/question/propulsion/q0246.shtml>. Acesso em: 12 out. 2014.

AEB. Veculos Lanadores. 2012 Disponvel em: < http://www.aeb.gov.br/programa-espacial/veiculos-lancadores/l>. Acesso em: 14 out. 2014.

IAE. VLS-1. 2012 Disponvel em: < http://www.iae.cta.br/site/page/view/pt.vls1.html>. Acesso em: 14 out. 2014.

ASTRONAUTIX. Encyclopedia Astronautica. 2014. Disponvel em: < http://www.astronautix.com/engines/s43tm.htm>. Acesso em: 14 out. 2014.