Faculdades e Iniciativa Civil Produzem Motores-Foguetes

Olá leitor!

Segue abaixo uma notícia postada na coluna “ASTROvia” do site do jornal online “Via Fanzine” destacando que a Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), a PUC de Belo Horizonte em parceria com a UNIVAP de São Paulo e a empresa mineira INOTECH estão desenvolvendo motores-foguetes líquidos.

Duda Falcão

Foguetes

Motor Foguete - Propelentes líquidos

Faculdades e Iniciativa Civil

Produzem Foguetes

O grupo “Rumo ao Espaço”, em atividade na Escola de Engenharia

da UFMG e da PUC, em Belo Horizonte-MG e na UNIVAP, em São

José dos Campos-SP, nasceu de uma pareceria com a empresa privada

INOTECH, sediada em Belo Horizonte e desenvolve projetos

construção de motores foguetes a propelentes líquidos.

Por Rene Nardi*

De São José dos Campos-SP

Para ASTROvia

'Nosso objetivo é que no futuro próximo, o interesse pelo assunto

se intensifique a tal ponto que viabilize a implantação de núcleos

de pesquisas espaciais nas universidades e também na indústria'.

Introdução

A fase artesanal relacionada ao projeto e construção de motores foguetes a propelentes líquidos aconteceu durante os anos de 1930, principalmente na Europa. As décadas de 1940 e 50 trouxeram a consolidação das informações e a conseqüente transformação da arte em ciência.

Os foguetes modernos são, portanto, fruto de meio século de evolução, e com segurança podemos dizer que a tecnologia está devidamente dominada e em estágio avançado de amadurecimento. Uma prova disto é que a nova série de lançadores norte-americanos do Projeto Constellation, vai utilizar o mesmo motor J-2 desenhado para uso no segundo estágio do foguete lunar Saturno V, na década de 60.

Aqui no Brasil, os resultados das iniciativas de projeto e construção de motores foguetes a propelentes líquidos foram tímidos. Mas tem gente sempre tentando. E o nosso grupo vai enveredar por este caminho. Como diz o ditado, antes tarde do que nunca. Se colocarmos nossa posição dentro de uma perspectiva histórica, estaríamos assim como os grupos alemães na década de 30 – uma pequena defasagem de 80 anos! Com o diferencial que hoje em dia temos a nosso favor o acesso a grande parte do acervo técnico acumulado nestes anos todos, bem como às facilidades na execução de cálculos, trazidas com a tecnologia dos computadores e as facilidades do desenho eletrônico.

Do ponto de vista operacional, estamos combinando os esforços do grupo “Rumo ao Espaço”, em atividade na Escola de Engenharia da UFMG e da PUC, em Belo Horizonte-MG e na UNIVAP, em São José dos Campos-SP. Os recursos e a organização das atividades estão sendo providas pela INOTECH - Inovação & Tecnologia, uma organização da sociedade civil de interesse público, sediada em Belo Horizonte.

Sob orientação desse autor [engenheiro Rene Nardi], a INOTECH está levando os conhecimentos sobre o projeto e construção de motores foguetes a combustível líquido para mais de 30 alunos dos cursos de Engenharia Aeroespacial e Mecatrônica, em dois estados. Dependendo da disponibilidade de recursos, estes esforços poderão ser multiplicados. Nosso objetivo é que no futuro próximo, o interesse pelo assunto se intensifique a tal ponto que viabilize a implantação de núcleos de pesquisas espaciais nas universidades e também na indústria.

Sobre Motores Foguetes a Combustível Líquido

O motor foguete é um dispositivo relativamente simples, onde os gases em altas pressões resultantes da queima de propelentes expandem em alta velocidade através de uma tubeira, para transmitir o momentum e assim, produzir o empuxo. Em uma de suas versões, utiliza-se de propelentes líquidos injetados na câmara de combustão. Para o nosso caso, os propelentes serão oxigênio líquido (LOx) e um combustível ecologicamente correto tal como bio-querosene (BRP-1) ou o etanol.

O motor típico consiste do injetor de propelentes, da câmara de combustão e da tubeira, conforme mostrados na Figura 1 [abaixo]. Esta é uma vista em 3D do motor RE-50, preparada a partir dos dados fornecidos pelos alunos/engenheiros da INOTECH, utilizando o software SolidWorks.

Os Motores Rumo ao Espaço - RE-50, 100, 200, 300 e 500

A primeira pergunta é: Por que este nome engraçado? Bem, precisávamos de um nome, seja lá qual fosse e, portanto, decidimos pela identificação do grupo RE-Rumo ao Espaço. O número que se segue a sigla RE está ligado ao valor do empuxo desejado para este motor, ou seja, RE-100 identifica o motor do grupo Rumo ao Espaço projetado para fornecer 100 Kg de empuxo.

Quando o projeto começou, a principal preocupação foi quanto à dimensão da empreitada, principalmente quanto aos limitantes impostos pelos custos de fabricação. Levando em consideração o orçamento restrito, que nos impedia de construir coisas grandes ou complexas, logo ficou claro que o projeto deveria ser um reflexo desta timidez orçamentária. Portanto, começamos com um motor pequeno, que produzisse 50 Kg (500 N) de empuxo. Seguindo a mesma linha de raciocínio, foram tomados cuidados para desenhar peças que pudessem ser usinadas com máquinas simples, principalmente operações de torno. Nada de fresadoras ou centro de usinagem de cinco eixos.

A etapa seguinte foi a escolha dos materiais. Mais uma vez a economia falou alto e decidimos pela opção que resultaria em preço razoável, aliada a fácil obtenção. Selecionamos o bom e velho aço SAE 1045. Como as versões iniciais não são preparadas para voar e ficarão restritas aos testes no solo, a questão do peso foi relegada ao segundo plano.

Apesar desta frenética busca por soluções de baixo custo, em pelo menos uma área fizemos questão de utilizar todos os recursos disponíveis. Como era de se esperar os cálculos foram todos feitos através de computadores e todos os componentes do motor foram desenhados eletronicamente, o que permitiu produzir esta maravilhosa vista explodida, combinada com um corte em 45 graus [figura abaixo].

A Construção do Motor

O programa de treinamento desenvolvido pela INOTECH tem caráter eminentemente prático. Isto significa que os alunos são incentivados a entender a metodologia de cálculo e a utilizá-la para desenhar e construir seu motor foguete. No momento estamos coordenando os trabalhos em motores que se encontram em diferentes etapas de construção. O motor RE-50 está pronto e sendo preparado para os testes no solo, no banco de provas do IAE. O motor RE-100 conta com apoio financeiro da UFMG e está, no momento, sendo construído em Belo Horizonte. O motor RE-200 tem o apoio das indústrias de São Jose dos Campos e consequentemente está sendo construído nesta região. O maior de todos, RE-500, está em fase final de projeto, na UFMG e finalmente o RE-300 será sendo projetado pelos alunos da PUC-Minas.

Dentro em breve, todos estes motores estarão sendo montados e preparados para testes. E se não faltar o dinheiro para as despesas que temos pela frente, nos próximos meses estaremos ligando o motor e fazendo muito barulho (espero que não seja um bummm!, de explosão...). A figura abaixo mostra o tarugo de metal (à esquerda), que deu origem a câmara de combustão (equivale à peça desenhada em azul, da figura anterior).

Câmara de Combustão

O que desejamos? Montar núcleos de pesquisa espacial, onde os talentos dos nossos engenheiros sejam utilizados para desenvolver a tecnologia espacial em nosso país.

* Rene Nardi é formado em Engenharia Mecânica-aeronáutica pela UFMG-Universidade Federal de Minas Gerais, Mestre em Ciências pelo ITA-Instituto Tecnológico de Aeronáutica-SP e Máster in Business Administration pela Arthur D. Little MEI, em Cambridge. Trabalhou na Embraer (São Jose dos Campos) e na Parker Aerospace (USA). Atualmente atua como Gerente de Desenvolvimento de Novos Negócios na INOTECH.

- Seu site é http://inotechweb.com e seu email é renenardi@inotechweb.com.

Fonte: Site do jornal online “Via Fanzine”

Comentário: Já havíamos postado aqui no blog uma nota sobre esse trabalho do grupo “Rumo ao Espaço” da UFMG com motores-foguetes líquidos (veja a nota UFMG Desenvolve Motores-Foguetes Líquidos) e agora surge essa notícia mais completa que considero muito boa para o setor espacial do país. Interessante notar que pela notícia o IAE (Instituto de Aeronáutica e Espaço) cederá o seu banco de provas para testes com um dos motores (o motor RE-50) o que demonstra o reconhecimento pelo IAE da relevância deste projeto desenvolvido por essas instituições para o futuro dessa área de motores-foguetes líquidos no Brasil. Também é importante salientar o envolvimento de outra empresa brasileira (INOTECH) no desenvolvimento de motores-foguetes líquidos seguindo os passos da Acruz Aerospace Technolgies e do grupo “Edge Of Space”, além é claro do envolvimento das universidades formando os pesquisadores que o nosso PEB futuramente necessitará. Grande notícia e parabenizo o senhor Rene Nardi da INOTECH pela iniciativa. Aproveitamos para agradecer ao professor Marcos Luna do Núcleo Tecnológico do Agreste (NTA) por ter enviado a informação sobre essa notícia.