Projeto Preliminar de Motor-Foguete de 22 N de Empuxo para Sistemas de Controle de Reação

Abstract

Este trabalho apresenta o relatório do projeto preliminar de um motor-foguete a prope- lente líquido de 22 N de empuxo baseado no primeiro protótipo do motor-foguete Acrux L22N RCS. O motor-foguete foi concebido para ser utilizado em sistemas de controle de reação de foguetes e satélites. O objetivo do trabalho foi deőnir o par propelente a ser utilizado no motor e, a partir de um dimensionamento inicial do motor, otimizar a geometria interna, a geometria tridimensional de maneira geral, e realizar o cálculo dos injetores. Para isso, foi utilizada uma ampla gama de conhecimentos aplicados a ciên- cia de motores-foguete, tendo sido desenvolvidas duas bibliotecas utilizando a linguagem Python, que auxiliaram na análise de propelente e cálculo das geometrias internas. Como ferramenta de avaliação, foram utilizadas simulações computacionais e métricas disponí- veis na literatura especializada. Como resultado, foi obtido o par propelente óxido nitroso - nitrometano, diâmetros de injetores com valores coerentes e conforme a literatura, e em relação à geometria, o trabalho mostrou que a tubeira construída utilizando o método das características tem de fato uma eőciência superior a outros métodos, como o das aproximações parabólicas do primeiro dimensionamento, o que com as outras otimizações realizadas, ajudou a alcançar uma geometria tridimensional mais leve, um empuxo mais próximo do teórico, e uma taxa empuxo-peso superior.