Motor L5 Solução Ecológica para Acesso ao Espaço
Olá leitor!
Segue abaixo uma matéria publicada na Revista Espaço Brasileiro
(Jan - Jun de 2012), dando destaque às atividades de desenvolvimento do motor foguete
líquido L5 do Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE).
Duda Falcão
DCTA
Motor L5 Solução Ecológica
para
Acesso ao Espaço
O Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE),
órgão do Departamento de Ciência e Tecnologia
Aeroespacial (DCTA), está a caminho do domínio
completo da tecnologia de propulsão líquida.
Esse motor funciona com o par de propelentes oxigênio
líquido (LOX) e etanol, sendo capaz de gerar 5kN de empuxo no vácuo e
utilizando-se de um sistema de alimentação por gás pressurizado, ou seja, os
tanques de combustível e oxidante são pressurizados por gás inerte. O cabeçote
de injeção é composto por injetores do tipo centrifugo bipropelente, dispostos
em círculos concêntricos, além de orifícios próximos a parede da câmara de
combustão, os quais são responsáveis por garantir que as elevadas temperaturas
no interior da câmara não danifiquem o motor.
A principal finalidade do motor L5 é o de capacitar o
pessoal do IAE para o desenvolvimento de propulsores líquidos. Entretanto, o
nível de empuxo foi selecionado como a melhor opção para substituir o atual
quarto estágio sólido do VLS-1 (motor S44). As vantagens dessa substituição
correspondem ao aumento de massa da carga útil e melhoria na precisão de
inserção em órbita, pois há possibilidade de controlar o tempo de funcionamento
do último estágio.
A concepção desse motor foi iniciada em 2003, dentro do escopo
do Projeto do Banco de Provas para Propulsão Líquida, suportado com recursos do
Comando da Aeronáutica, os quais foram destinados à realização de obras de
infraestrutura para a operacionalização de um banco de ensaios, bem como para a
fabricação de um motor foguete a propelente líquido.
Os testes do primeiro protótipo do motor L5 ocorreram em
2005, mas foram interrompidos naquele mesmo ano, após a realização de mais de
50 ensaios a quente, com aproximadamente 400 segundos de queima, em tiros de
curta duração.
Com suporte financeiro da AEB, os ensaios desse motor
foram retomados em agosto de 2011 e serviram para verificar o desempenho do L5
em condições atmosféricas, tendo sido realizadas medidas de empuxo, vazões,
pressões e temperaturas em diferentes pontos das linhas de alimentação dos
propelentes, bem como no próprio motor (cabeçote de injeção, câmara de
combustão e tubeira).
Até o momento foram fabricados e testados dois conjuntos
idênticos do Motor L5, compostos de cabeçotes de injeção e câmara de combustão.
O segundo protótipo já totalizou mais de 10 minutos de ensaios, em tiros com duração
de até 2 minutos.
Para essa segunda etapa, além dos ensaios de maior
duração, também, foi testada uma câmara de combustão feita de liga de aço Inconel,
com cerca de 2mm de espessura de parede.
VS-30
VLS-1
Motor L5
O desempenho do Motor L5 foi o esperado para as condições
atmosféricas (em solo), estimando-se que os parâmetros propulsivos estejam
próximos aos dos previstos em projeto para o voo, ou seja, empuxo de 5kN (0,5
t) para ambiente de vácuo.
O próximo passo no projeto do Motor L5 é o ensaio em voo,
que deverá ser realizado inicialmente em um veículo suborbital VS-30, cujo o 1º
estágio é o propulsor S30 e o objeto de ensaio (carga-útil) será o estágio
líquido com o Motor L5. Nessa configuração o foguete visa verificar o
funcionamento do motor em altitude e treinar as equipes para o manuseio e
operação, além de prova de conceito.
Para aplicação em veículos lançadores de satélites, o
Motor L5 também apresenta grande perspectiva não apenas para o uso no atual
VLS-1, mas também para futuras versões do VLM-1, sempre em substituição ao
propulsor sólido S44, possibilitando que esses veículos insiram cargas-úteis mais
pesadas em órbita ao redor da Terra e de uma maneira mais precisa. Além de
possuir maior eficiência energética, o tempo de queima do L5 também é maior que
o de um propulsor sólido, com a vantagem de se poder interromper e reiniciar a
ignição no momento que for necessário.
Outra vantagem da tecnologia de propulsão líquida
empregada no L5 é que seu custo de produção chega a ser oito vezes menor do que
o propulsor sólido S44, atual quarto estágio do VLS-1, além do baixo custo do
etanol.
A seleção de propelentes, utilizados no L5 (oxigênio
líquido e etanol), foi feita com base em alguns critérios, como por exemplo
menor custo, segurança no manuseio e baixo nível de fuligem. Ressalta-se,
ainda, a grande disponibilidade desses propelentes no mercado Nacional,
garantindo ao Brasil a independência em relação a fornecedores externos. A
questão da disponibilidade do propelente é fundamental, pois garante a operação
do foguete.
Por ser um propelente limpo e não agressivo ao
meio-ambiente, o etanol também foi escolhido por atender aos objetivos do
programa de lançadores do IAE, que é o de trabalhar com combustíveis mais
sustentáveis e seguros.
O tema propulsão líquida é considerado de grande
importância para o Comando da Aeronáutica e para a Agência Espacial Brasileira,
pois além de estar relacionado ao desenvolvimento da tecnologia de veículos
lançadores, que servem não só para apoiar o Programa Nacional de Atividades
Espaciais (PNAE), ele é definido como estratégico para o setor espacial,
conforme explicitado na Estratégia Nacional de Defesa.
Fonte: Revista Espaço Brasileiro - num. 13 - Jan à Jun de
2012 - págs. 12 e 13
Comentário: A verdade leitor é que esse motor
deveria ter sido finalizado ainda durante do governo Lula, mas mesmo o
humorista Lula tendo aumentado o orçamento do PEB progressivamente durante o
seu governo, não foi suficiente, já que a defasagem em todas as instituições do
programa era muito grande fazendo com que os recursos fossem aplicados em
outras áreas, além é claro da dificuldade vivida pelo IAE com a falta de
recursos humanos. Assim sendo, só foi possível iniciar os testes finais de solo
desse foguete em agosto de 2011 finalizando-o em dezembro do mesmo ano. Entretanto,
mesmo o L5 estando agora qualificado para o voo, creio que o mesmo ainda terá de esperar
a finalização do protótipo de voo do SAMF (Sistema de Alimentação de Motor-Foguete) que está sendo desenvolvido pelo IAE em parceria com a empresa
brasileira ORBITAL ENGENHARIA. Assim sendo, teremos de esperar ainda o desenrolar
desse projeto para então podermos comemorar o primeiro voo desse motor.
Um grande passo para o programa espacial brasileiro! Pra frente Brasil!
ResponderExcluirOlá Mensageiro!
ResponderExcluirRealmente é um passo importante, mas precisa ser acelerado, não só na questão desse motor L5, como também nos outros motores L15 e L75.
Abs
Duda Falcão
(Blog Brazilian Space)
Duda gostaria de saber se você está recebendo algum público vindo do meu site!!
ResponderExcluirVou tentar canalizar meus visitantes para o seu site(tecnologia-espacial), pois eu só tenho o intuito de divulgar novas tecnologias na área e coisas afins! Mas o seu site é de extrema importância para a nação pois ele mostra realmente o que vem sendo feito pelo Brasil e o jogo político que corre em torno do PEB!
Olá Mensageiro!
ResponderExcluirNão tenho como lhe dizer que sim ou que não, já que não tenho esse controle. Entretanto as visitas em meu site giram em média em torno de 300 por dia, em média, dependendo da importância das notícias, entende? A verdade é que a fome por informações sobre o Programa Espacial Brasileiro é muito grande, e meu blog em parte vem contribuindo para satisfazer as pessoas que buscam informações sobre o tema.
Abs
Duda Falcão
(Blog Brazilian Space)
apesar de todos os problemas... caminhando devagar se vai ao longe ! rumo ao espaço brasil !
ResponderExcluirOlá João Paulo!
ResponderExcluirNão resta dúvida que estamos avançando, mas é preciso acelerar o processo, pois a defasagem já é muito grande. Caso contrário, seremos muto prejudicados no futuro.
Abs
Duda Falcão
(Blog Brazilian Space)