Desenvolvimento e análise comparativa numérico experimental do sistema de paraquedas de um foguete com 1 km de apogeu

Abstract

Com o desenvolvimento da tecnologia aeroespacial e a necessidade da diminuição do custo sobre os lançamentos de veículos espaciais, surge à necessidade de utilização de sistemas de recuperação para reutilização do foguete. Um dos tipos mais comuns de sistema de recuperação é por meio de paraquedas, que é definido como um dispositivo responsável pela redução da velocidade de impacto ao solo durante a queda do veículo. Esse dispositivo é composto, em geral, por: velame (ou canopy), linhas de suspensão e umbilical. O presente trabalho tem como finalidade o projeto, análise e fabricação de um paraquedas com base em dois principais tecidos, o nylon ripstop e a microfibra. Para isto, inicialmente realizou-se o dimensionamento teórico de um paraquedas com base nos parâmetros do foguete João do Vale, de apogeu de 1 km, do projeto especial Carcará Rocket Design. Na modelagem numérica do mesmo, fizeram-se simulações para viabilizar e verificar se os tecidos suportam as cargas externas sobre o paraquedas provocadas na fase de reentrada do veículo. Também, realizaram-se testes experimentais nos tecidos, com o objetivo de especificar a resistência ao rasgo, com base na norma ASTM D2261. Verificou-se que, a partir das simulações e dos testes experimentais, os dois tecidos suportaram as cargas aplicadas, com o nylon ripstop sendo superior no quesito resistência, previsível devido sua composição. Apesar disto, preferiu-se a microfibra para a construção do protótipo, escolhida devido ao custo benefício e logística de compra.