O VS-50 e o VLM-1

Projeto Veículo Suborbital VS-50

Por Tecnol. Eduardo Dore Roda

O Projeto Veículo Suborbital (VS-50) tem por objetivo o desenvolvimento de um veículo de sondagem utilizando o motor a combustível sólido S50 (em desenvolvimento para o VLM-1) como primeiro estágio, e o motor a propelente sólido S44 como segundo. O VS-50 tem como missão lançar uma carga útil de 300 a 500 kg em ambiente de microgravidade, e qualificar em voo tanto o sistema e os subsistemas do VLM-1 quanto o seu propulsor (motor S50).

Neste ano de 2015, o projeto foi formalmente aberto, dando-se início ao desenvolvimento das proteções térmicas flexíveis (PT) do S-50, com a busca de materiais de propriedades ablativas, mecânicas e adesivas que atendam às diferentes partes deste motor (domo dianteiro, parte cilíndrica e domo traseiro). Para o domo dianteiro e a parte cilíndrica, foram concluídas as avaliações de propriedades reológicas, mecânicas, térmicas e físico-químicas.

Também foram realizados os ensaios reométrico, de resistência à tração, de resistência ao rasgo, de ablação, de decomposição térmica, de adesão, bem como as análises de dureza, teor de cinzas, densidade, determinação do calor específico e determinação da temperatura de transição vítrea.

Para a parte traseira, várias propostas de formulações com variação de aditivos foram avaliadas, repetindo-se para cada formulação os ensaios reométrico e de ablação, além das análises de decomposição térmica, determinação do calor específico e determinação da temperatura de transição vítrea.
 
Envelope motor S-50.
Domo traseiro Domo dianteiro
Estrutura cilindrica

Projeto Veículo Lançador de Microssatélites – VLM

Por Ten. Cel. Fabio Andrade de Almeida

O principal sistema do Veículo Lançador de Microssatélites (VLM-1) é o Motor S50, um propulsor concebido e desenvolvido dentro do IAE, e que, neste ano, teve seu processo iniciado, junto à indústria nacional, para contratação da fabricação dos modelos de qualificação e dos motores dos primeiros voos do VLM-1 e do  VS-50.

Seguindo o Plano de Trabalho do Convênio entre IAE e a Fundação de Ciência, Aplicações e Tecnologias Espaciais (FUNCATE) para fabricação destes motores, foi elaborado um Termo de Referência para aquisição de oito motores S50, que se tornou um pedido de oferta (Request for Proposal – RFP) colocado no mercado pela fundação de apoio. Ao receber ofertas de empresas para o fornecimento solicitado no ano de 2016, um processo formal de escolha de empresa fornecedora será iniciado, de acordo com as melhores práticas já adotadas pela Força Aérea Brasileira (FAB) e pelo DCTA para aquisição de aeronaves e de sistemas de defesa.

Parceiro do IAE no projeto VLM-1, o DLR prosseguiu no desenvolvimento dos subsistemas sob sua responsabilidade, e qualificou em solo o novo sistema de atuação da tubeira móvel (Thrust Vector Actuation – TVA). Esse novo sistema, baseado em uma nova tecnologia de sistemas de controle de malha fechada, possibilitará a aplicação de algoritmos mais robustos e, ao mesmo tempo, com melhor desempenho, para controle das tubeiras dos primeiro e segundo estágios do veículo, que são o principal meio de guiar e controlar o veículo através da trajetória de satelitização prevista.

O IAE também iniciou, em 2015, as discussões com o DLR para utilizar três modelos de qualificação do S50 (um deles carregado para tiro em banco) como protótipos de desenvolvimento de uma nova técnica de bobinamento de motores de material composto, que deverá ser empregada futuramente em novos propulsores da Agência Espacial Europeia (ESA).

Desta forma, tendo em vista o início do processo de contratação dos motores S50 com a indústria nacional e o desenvolvimento de tecnologias avançadas de manufatura junto ao DLR, foram consolidados os requisitos do S50, onde o seu desempenho esperado foi estabelecido, assim como suas especificações técnicas, tendo por base o voo do VLM-1 e as suas interfaces com outros sistemas.