segunda-feira, 24 de agosto de 2015

Pesquisador Brasileiro Desenvolve Projeto de Turbo Bomba Para Motor-Foguete de 75 kN

Olá leitor!

A vida é engraçada e sempre está nos surpreendendo, mesmo em situações onde se acredita não ser mais possível isto ocorrer, vez ou outra ela lhe pega de calças curtas, e foi o que agradavelmente (neste caso) ocorreu comigo no final do dia de ontem quando tomei conhecimento da notícia que intitula essa minha matéria.

Por e-mail fui informado pelo Técnico e Projetista Mecânico e atualmente Instrutor do SENAI de Pindamonhangaba (SP), o Sr. José Carlos Villardi, que por ter vivido na sua infância e adolescência a época dos grandes avanços do início da era espacial, tornou-se um grande aficionado em Astronáutica, e por conta disto, e aproveitando-se da estrutura disponível oferecida pelas instituições (FATEC/SENAI) resolveu (isto evidentemente após alguns anos reunindo as informações necessárias) apresentar em junho de 2014, uma proposta de pesquisa de Iniciação Científica ao NUPEX (Núcleo de Pesquisa e Extensão da FATEC de Pindamonhangaba), intitulada de “Projeto e Construção de Turbo Bomba Pressurizadora de Bi-Propelente (Lox/Etanol) Para Motor Foguete com 75 kN de Empuxo”.

Assim sendo, no mês de Julho de 2014 o pesquisador teve a sua proposta aprovada para iniciar esta pesquisa, bem como também providenciar uma apresentação formal do projeto durante a realização do “VII Simpósio de Tecnologia da FATEC”, evento este ocorrido de 11 a 13 de Novembro de 2014 em Pindamonhangaba.

A partir de então, se utilizando do “Programa Inventor” e com base nos cálculos, croquis preliminares (imagens em anexo) e norteando-se pelo acervo para consulta que possui, o pesquisador calculou e desenvolveu diversas peças que compõe um projeto desse grau de complexidade, chegando a montagem virtual de todos os componentes, elaborando assim um conjunto geral com os movimentos principais desta Turbo Bomba.

Por mais de um ano enquanto trabalhava neste projeto o Sr. José Carlos Villardi fez alterações referentes à sua proposta inicial quando da apresentação da mesma. Foram elas:

a)     Com base nas especificações técnicas do Foguete V2 e Redstone A7, redimensionei a carcaça e turbina principal do gerador de vapor, para aproxima-los da mesma potência e rotação utilizadas na Turbo Bomba do Motor V2 e da Turbo Bomba do Motor do Redstone A7.

b)      Como resultado do exposto acima, a capacidade da bomba a ser projetada, foi aumentada para 150 kN. Reavaliei o projeto levando em consideração, também, o fato de o IAE já estar trabalhando em um projeto de um Motor Foguete de 75 kN, bi propelente utilizando um modelo de turbo bomba de igual capacidade com regeneração do vapor da turbina. Ou seja, o meu projeto não seria uma novidade.

c)      As carcaças e rotores foram redimensionados para trabalhar a uma pressão entre 17 a 20 Bar deslocando uma massa de LOX/Etanol hidratado e na proporção de 1,4: 1.

d)      A Turbo Bomba será acionada por um gerador de vapor produzido pela reação química de Peróxido de Hidrogênio, pressurizado a 30 Bar, com Permaganato de Potássio, sem regeneração e com descarga para a atmosfera. Muito semelhante a o projeto da Turbo Bomba do Motor do Redstone A7.

Diante dessas novas alterações o pesquisador conseguiu o adiamento da apresentação do Relatório Final do Projeto, que agora será apresentado em Outubro de deste ano, durante a realização do “VIII Simpósio de Tecnologia da FATEC de Pindamonhangaba”, em data e horário ainda a serem definidos.

Segundo o pesquisador esta apresentação será dada em forma de palestra com apresentação de multimídia, mostrando a memória de cálculo e os desenhos 2D e 3D com tempo para perguntas e respostas, com o protótipo gerado em impressão 3D na escala 1:2. Além das peças em aço e alumínio que até lá ele pretendo fundir e usinar.

“É da minha intenção fazer a extensão do projeto e utiliza-lo como TCC, cuja apresentação poderá ser feita até o mês de janeiro de 2016, segundo o meu orientador. Até lá usando recursos próprios no que se refere à matéria prima e insumos, espero apresentar a Turbo Bomba completamente montada e pronta para um teste. É quase certo que ao final deste projeto estarei um pouco mais pobre e sem poupança para a aposentadoria, mas de acordo com as novas regras, talvez eu morra antes mesmo de me aposentar. Pelo menos estarei um pouco mais realizado profissionalmente e também na vida acadêmica” completa o pesquisador do SENAI.

Ainda segundo o pesquisador, independentemente da receptividade do projeto da Turbo Bomba, como ele tem a intenção de fazer mestrado a partir de 2016, ele vai usar os 18 meses seguintes para projetar o motor de 150 kN de empuxo no solo.

Abaixo segue parte do material enviado ao Blog pelo pesquisador e caso o leitor queira ter acesso ao “Resumo Expandido” do projeto e outros documentos, me envie um e-mail solicitando que lhe enviarei cópias deste material.

Para maiores esclarecimentos entre em contato com:

José Carlos Villardi
Tel. SENAI: 12 3642 6207 – 16:30 horas as 22:00 horas (segunda a sexta).

Sergio Montoro (Prof. Ms. de Termodinâmica – FATEC)
e-mail:  sergio.montoro@outlook.com - Tel. FATEC Pinda/ 12 3648 8756

Célio Siqueira (Coordenador de Projetos Mecânicos - FATEC)
Tel. Fatec Pinda/ 12 3648 8756 – Seg. a Sexta das 8:00 as 17:00 horas.

Duda Falcão

11 comentários:

  1. É impressão minha ou é só um redesenho da TPU da V2? Mesmo ciclo, mesma razão de mistura, mesmo combustível... Geometria e disposição dos componentes..... Mas se fizer funcionar já é grande coisa por aqui, mesmo que seja uma engenharia reversa! Ficarei de olho no Lattes dos envolvidos :)

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Olá Bruno!

      Se é engenharia reversa ou não é irrelevante. O que realmente importa é fazê-la funcionar, se isto for feito será um grande passo. Mas fica a pergunta: Caso sim a mesma será aproveitada no PEB? Segundo o Sr. José Carlos Villardi caso ela não seja, ele já tem um Plano B que eu confesso não me agrada, mas que tenho de admitir seria uma saída e um tapa de luva de película para um sociedade estupida e corrupta merecedora por tudo que está passado e tudo que ainda está por vir.

      Abs

      Duda Falcão
      (Blog Brazilian Space)

      Excluir
    2. Projeto por projeto eu desenvolvi uma TPU do zero para um motor de 75kN a LOX e Etanol, mas com 60Bar de pressão de câmara de combustão. Todo projeto, código dos softwares de cálculo e geometria final da turbina, injetores, bombas e eixo estão na biblioteca do ITA para consulta. Eu só não projetei na época os sistema de vedação e estrutural mecânica da carcaça. E isso foi em 2010.

      Acho que o grande diferencial desse trabalho atual é justamente o propósito de se construir e operar a TPU. No meu caso era só projeto preliminar mesmo, com foco na criação de ferramentas de projeto e análise.

      Excluir
    3. Currículo Lattes do Pesquisador:
      http://lattes.cnpq.br/3067572785821836
      Curriculo Lattes do Orientador:
      http://lattes.cnpq.br/4765633201004287

      Excluir
  2. Parabéns, é um grande exercício de engenharia.
    O fato de ser ou não engenharia reversa ou cópia reduzida da turbo bomba da V-2, é mesmo irrelevante.
    Vale lembrar que os programas espaciais dos EUA, Rússia, China, França, Inglaterra foram engenharia reversa da V-2.
    Infelizmente o PEB já era, minha esperança de um lançador brasileiro só se for da iniciativa privada, é o que minha empresa a Edge of Space busca num futuro agora mais distante, pois tentamos sobreviver.

    Abraços a todos.
    Eng. Miraglia
    www.edgeofspace.org

    ResponderExcluir
  3. Engenharia reversa ou não é um grande passo sim. Torço para que funcione bem e de acordo com as expectativas.
    Sobre ser fruto de engenharia reversa o referido trabalho basta pesquisar por "Operação paperclip". Basta pesquisar sobre o subarino USS Nautilus...
    O importante não é dar o primeiro passo é sim continuar caminhando com o foco na inovação e eficiência.
    Ah, onde vocês acham que os EUA conseguiram suas principais tecnologias?

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Eu não tinha a intenção de desmerecer por ser engenharia reversa. É sim um ótimo trabalho mas achei curioso esse fato e que deveria ser mencionado.

      Excluir
  4. Aqui no Museu da Guerra em Londres da para ver um V2 original, com motor e tudo. Uma besta que ocupa 3 andares, mas pequeno em comparacao aos lancadores de grande porte atuais. Ja da para imaginar o tamanho do foguete, se sair um, pois por enquanto somente o motor-foguete mesmo. Esperemos que o nosso PEB disponibilize espaco para esses testes.

    Ja agora um link com fotos do V2 no museu imperial da guerra, para dar uma ideia do tamanho do motor:

    http://www.v2rocket.com/start/others/iwm.html

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Olá Israel!

      Há quanto tempo. Obrigado pele sua interferência e sua colaboração. O SARA Suborbital 1 finalmente está chegando, o lançamento será no dia 11/11. Fique atento.

      Abs

      Duda Falcão
      (Blog Brazilian Space)

      Excluir
    2. Uau. Ótimas notícias! Vou acompanhar. Abraço Duda!

      Excluir