Demonstrador Tecnológico a Combustão Supersônica 14-X

Olá Leitor!

Segue abaixo um artigo postado dia (31/05) no site do Laboratório de Aerotermodinâmica e Hipersônica Henry T. Nagamatsu do Instituto de Estudos Avançados (IEAv) destacando o demonstrador tecnológico que de estado-reator a combustão supersônica 14-X que o IEAv está desenvolvendo.

Duda Falcão

Demonstrador Tecnológico de Estado-Reator

a Combustão Supersônica 14-X

31de maio de 2010

VEÍCULO HIPERSÔNICO 14-X

O Veículo Hipersônico 14-X, concebido pelo Laboratório de Aerotermodinâmica e Hipersônica Prof. Henry T. Nagamatsu, do Instituto de Estudos Avançados (IEAv), é parte do esforço continuado do Departamento de Ciências e Tecnologia Aeroespacial (DCTA), de desenvolver um demonstrador de tecnologia, visando exploração aeroespacial com decolagem em aero espaço-portos de aeronaves/veículos aeroespaciais, utilizando: i) tecnologia “waverider”, proporcionando sustentação ao veículo aeroespacial, e ii) tecnologia “scramjet”, proporcionando sistema de propulsão hipersônica aspirada baseada na combustão supersônica.

Veículo Hipersônico 14-X

O motor foguete S30, Fig. 2, utilizado nos Foguetes de Sondagem VS-30 e VSB-30, desenvolvidos e fabricados pelo Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE/DCTA), será utilizado para acelerar o Veículo Hipersônico 14-X para as condições pré-estabelecidas, de operação do Estato-Reator a Combustão supersônica, ou seja, posição (altitude, longitude e latitude), velocidade (número de Mach), pressão dinâmica e ângulo de ataque, a partir do Centro de Lançamento de Alcântara.

Centro de Lançamento de Alcântara – CLA

Entre 30-40km de altitude e velocidade aproximada de 1.800m/s (aproximadamente número de Mach 6) deverá ocorrer a separação do motor S30 do Veículo Hipersônico 14-X. Em seguida, o Estato-Reator a Combustão Supersônica entrará em operação, por cerca de 5s, em vôo ascendente do Veículo Hipersônico 14-X, com aceleração até número de Mach 10.

Completada a missão, o Veículo Hipersônico 14-X seguirá em vôo balístico. Após atingir o apogeu o Veículo Hipersônico 14-X seguirá em vôo descendente até mergulhar no Oceano Atlântico. O Veículo Hipersônico 14-X não será recuperado.

Investigação experimental da aerodinâmica e do escoamento supersônico na câmara de combustão do Veículo Hipersônico 14-X estão sendo realizados no Túnel de Choque Hipersônico T3 do Laboratório de Aerotermodinâmica e Hipersônica Prof. Henry T. Nagamatsu.

TECNOLOGIA “WAVERIDER”

Veículo aeroespacial com tecnologia “waverider”, obtém sustentação utilizando a onda de choque, formada durante o vôo supersônico/hipersônico na atmosfera terrestre, originada no bordo de ataque e colada no intradorso do veículo, gerando uma região de alta pressão, resultando em alta sustentação e mínimo arrasto. O ar atmosférico, pré-comprimido pela onda de choque, que está compreendida entre a onda de choque e a superfície (intradorso) do veículo pode ser utilizado em sistema de propulsão hipersônico aspirado baseado na tecnologia “scramjet”.

Projeto conceitual de veículo hipersônico “waverider”

TECNOLOGIA “SCRAMJET”

Veículo aeroespacial com tecnologia “scramjet” (supersonic combustion ramjet), Fig. 5, utiliza um estato-reator (motor aeronáutico aspirado) que não possui partes móveis e que utiliza ondas de choque, geradas durante o vôo hipersônico (de veículos aeroespaciais), para promover a compressão e a desaceleração do ar atmosférico. Imediatamente anterior ou na entrada da câmara de combustão, combustível é injetado e misturado com Oxigênio existente no ar atmosférico. Como a mistura entra na câmara de combustão em velocidade supersônica, o processo de combustão se dá em regime supersônico, denominada de combustão supersônica, conseqüentemente tecnologia “scramjet”. O produto da combustão é expelido na região de exaustão (expansão).

Projeto conceitual de veículo hipersônico utilizando “scramjet”

Fonte: Site do Laboratório de Termodinâmica e Hipersônica Professor Henry T. Nagamatsu do IEAv

Comentário: Considero esse projeto tão importante ou até mais importante (devido a sua proximidade de teste de vôo previsto para 2012) que a alternativa a laser em desenvolvimento atualmente no IEAv. No entanto, me causa estranheza que o veículo 14-X não seja recuperado após o seu teste de vôo, sendo abandonado sabe-se lá onde na costa brasileira. Mesmo que o veículo mergulhe em águas profundas territoriais brasileiras, em nossa opinião não é prudente deixá-lo lá, já que nosso sistema de monitoramento de nossas águas territoriais pela Marinha ainda é deficiente e corremos o risco do veículo se capturado por outra nação. Afinal, devido ao fato de trata-se de uma tecnologia de vanguarda, esse teste estará sendo muito provavelmente monitorado por diversas nações, que certamente fariam qualquer coisa para colocar as mãos nesse veículo. Outro fato a se notar nesse artigo é que o foguete VS-40 não será mais usado para esse teste do 14-X, como inicialmente se previa, e sim o foguete VS-30, de menor porte e que talvez seja realmente mais adequado.