Inovação e Processos

Motor para foguetes feito por impressão 3D

Por: Inovação Tecnológica       06/03/2020

Foguetes para cubesats

Engenheiros alemães acreditam ter encontrado a solução que faltava para viabilizar os microlançadores, foguetes de pequeno porte destinados a colocar em órbita satélites muito pequenos, conhecidos como nanossatélites ou cubesats.

Para que esses foguetes se tornem tão baratos quanto os satélites que eles devem carregar, é necessário aumentar a eficiência dos seus motores.

Michael Müller e colegas da Universidade Técnica de Dresden projetaram um motor-foguete super-otimizado, que consome até 30% menos combustível do que os motores de foguete convencionais.

A proposta é que o microlançador impulsionado pelo novo motor consiga colocar em órbita cargas de até 350 quilogramas.

O motor foguete é de um tipo conhecido como aerospike, complexo demais
para ser construído com qualquer outra técnica.
[Imagem: Fraunhofer IWS]

Motor aerospike

O motor é de um tipo conhecido como aerospike, que mantém sua eficiência ao longo de uma vasta faixa de altitudes através do uso de um bocal especial. Esta nova versão, segundo seus criadores, adapta-se melhor às mudanças de pressão na viagem da Terra para a órbita, o que o torna mais eficiente, consumindo menos combustível.

Imagem: Fraunhofer IWS Dresden

Como essa otimização é obtida por meio de um desenho complexo, foi necessário esperar o desenvolvimento da impressão 3D de metais, até que a técnica permitisse construir o motor com todas as complexidades de sua geometria - o projeto original do motor aerospike é dos anos 1960.


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"Nós optamos pela fabricação aditiva para fazer o foguete de metal porque o motor requer um resfriamento muito bom e precisa de canais de resfriamento internos. Este complexo sistema de resfriamento regenerativo, com dutos internos labirínticos, não pode ser fresado ou fundido de maneira convencional," disse Mirco Riede, membro da equipe.

Os canais de resfriamento têm apenas um milímetro de diâmetro, contornando toda a câmara de combustão. E o metal precisa suportar condições rigorosas, permanecendo sólido a altas temperaturas e conduzindo bem o calor para garantir um resfriamento ideal. "As temperaturas na câmara de combustão alcançam vários milhares de graus Celsius, então isso requer um resfriamento ativo," destacou Müller.

Os primeiros testes em bancada, com uma queima de 30 segundos, foram bem-sucedidos. Agora a equipe está analisando detalhadamente o motor em busca de eventuais defeitos, antes de submetê-lo a testes mais extensivos e, finalmente, a um teste de voo.


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