TESTE FEITO NO AEROVILLE - SANTANA DE PARNAÍBA

O vídeo mostra que o tempo para detonar 850 gramas de propelente 60% NP e 40% SU foi de 5 segundos e percebe-se claramente que durante a queima o fluxo muda de direção por duas vezes, acho que isto aconteceu porque os grãos tem que ser perfeitos e o que usamos tinham rebarbas entre um e outro com espaços vazios e isso não pode acontecer o teste mostra que o NP 45% que o Neto nos forneceu é o ideal e se usarmos 65% de NP e 35% de SU e fazer uma purificação no NP conseguiremos resultados melhores. Este teste foi feito na pista de aeromodelismo Aeroville em Santana de Parnaíba. Se prestarmos bem a atenção, em um dado momento a tubeira de escape mostra um ligeiro aprofundamento do motor no solo, considerando que ele estava calçado com uma pedra no fundo penso que confirma os dados do Richard Nakka que dá o empuxo de 177 kg. (este motor é uma cópia do projeto dele)
O outro vídeo é um testes feito com salitre do Chile que tem apenas 13% de potássio portanto sua queima é mais lenta  reduzindo em muitas vezes  empuxo ideal. 

Após testar propelentes com Nitrato de Sódio (salitre do Chile) que serviu como escola, consegui equacionar a dosagem certa para fundir os grãos com Nitrato de Potássio sem muita perda de material. Cada grão do nosso motor mede 120mm por 47mm de diâmetro e pesa cerca de 283 gr porém a mistura pesou 343 gr, + ou - 20% acima da carga, fiz um molde de alumínio com 47mm interno e um tubo de 12mm centralizado  para que o grão já saia com o furo longitudinal, uma cartolina serve como parede e deve ficar colada no grão recebendo ainda um reforço de fita crepe e depois colocada no motor.

Molde em alumínio com a cartolina como parede e o tubo que deixará o furo longitudinal.

Os grãos já prontos terão as rebarbas aparadas e receberão acabamento com lixa.

Deveremos fazer esta queima que será a última antes  do primeiro lançamento que será sem os eletrônicos, postarei neste sábado o vídeo da queima que faremos no Aeroville - em Santana de Parnaíba durante o dia.

PROPELENTE

COMBUSTÍVEL PROPELENTE.
Podem ser sólidos ou líquidos, logo usaremos o sólido por razões óbvias, existem muitas formulações e a mais simples e segura é a combinação de Nitrato de Potássio e Sacarina mais conhecidas por salitre como oxidante e açúcar, aquele de adoçar café como combustível e ligante, a proporção é de 65% e 35% , 60% e 40% ou ainda 75% e 25%. Essa mistura deve ser fundida pelo calor até se tornar uma lama homogênea e então moldada no formato do interior do motor ligeiramente mais fina tendo no centro uma perfuração de ponta a ponta, será então colocada no seu interior entre uma capa de papel de amianto  ( aquele que se usava para fazer guarnição de carburador ) ou cartão duplex e as paredes. Aqui vai um dado sobre o custo: nitrato de potássio por volta de R$ 9,00 o quilo em qualquer casa de jardinagem ou produtos agrícolas, açúcar de confeiteiro até R$ 5,00 o quilo, é comum encontrar o "salitre do Chile" que é Nitrato de sódio porém para ser usado como combustível deve ser associado com cloreto de potássio para se obter o NP com 13 % de nitrogênio e por volta de 45% de potássio, um processo meio complicado. a mistura NP +SU atingir uma temperatura entre 120º e 200º começa a ficar delicada portanto alguns cuidados devem ser tomados, logo devemos calcular a quantidade que vamos usar com uma sobra de 10% a 20% de forma que se faça apenas uma carga uma vez que a lama quando atinge o ponto certo endurece rapidamente, é como fazer caramelo pra pudim.

A FUSÃO - UMA RECEITA DE COZINHA
Bata a quantidade ideal (60%) de nitrato num liquidificador até virar um pó fino, junte à quantidade ideal de açúcar de confeiteiro (40%), coloque a mistura num recipiente de plástico com tampa com um punhado de bolinhas de vidro e por bastante tempo gire o recipiente para homogeneiza-la, reserve.

Uma panela comum ou de inox é usada para preparar a lama por aquecimento e aqui as coisas merecem cuidados, JAMAIS USE FOGÃO OU QUALQUER FONTE DE CALOR QUE GERE FAISCAS, a solução é a seguinte: use um aquecedor elétríco envolvendo a panela ou faça um banho maria com óleo de cozinha mas sempre usando a eletricidade como fonte de calor, uma frigideira elétrica por exemplo.

Resolvida a fonte de calor coloque a mistura na panela até começar a derreter, na verdade o calor está tirando a água contida na mistura, com uma espátula de silicone vá movimentando a mistura, entre 90° e 170º a lama vai se tranformar de branco meio transparente a um amarelo creme e vai ficando mais densa, nesse momento com o auxilio de um funil ela vai ser despejada na forma que foi bezuntada de óleo ou graxa, é importante que não fique bolhas de ar na lama dentro do molde, deixe esfriar, ela deve ficar como uma rapadura bem seca, agora pode abrir o molde. O combustível está pronto, guarde-o em um saco de plástico fechado a vácuo e se for por muito tempo deve ficar no freezer.

O MOLDE
Deve ser feito com cerca de 0.5 mm menor que o diâmetro interior do motor, pois entre a parede e o combustível haverá uma folha de papel amianto ou cartão, o molde é feito com um material que suporte temperaturas altas, no meio é colocado um tubo de alumínio ou outro material com o diâmetro da saída do tubo de escape de ponta a ponta depois que a lama endurecer retira-se o tubo.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Meus conhecimentos sobre o assunto ainda são dos anos 60, os conceitos básicos ainda são os mesmos, porém para desenvolvermos o foguete fui buscar dados e encontrei vasta literatura com Richard Nakka - Solid Propellant Rocket Motor Design and Testing - Mechanical Engineering Thesis, by R.A.Nakka,

Três grãos de propelente pesando 179 gramas para serem usados nos primeiros testes. Abaixo uma das soluções usadas que é o uso de resina de epóxi como componente porém não se revelou eficiente, talvez por não conhecer bem os macetes .

Os americanos fazem esse tipo de "modelismo" com muita competência, a ponto de conseguirem patrocinadores para seus projetos, juntam-se em grupos e fazem projetos muito interessantes, o  link  a seguir http://www.youtube.com/watch?v=rvDqoxMUroA&feature=player_embedded#!

mostra um foguete que atingiu 101.000 pés, mais de 30 km de altitude, um vídeo de 16 minutos muito interessante. 

CONSTRUÇÃO - PRAGUE'TS ONE

Com os desenhos definidos o Pedro Prado se incumbiu de resolver o  motor, duas peças foram torneadas e o casulo de combustível é composto de um tubo de aço inoxidável de 2 polegadas com paredes de 1,5mm, na verdade superestimamos o material por questão de segurança uma vez que a pressão interna chega a quase 1000 psi e a temperatura por volta de 1100º embora por apenas 4 segundos, o corpo que deveria ser de fibra de carbono optamos em fazer com um tubo de alumínio de 2 1/2 polegadas sendo a ogiva em fibra de vidro uma vez que acomodará os eletrônicos e suas antenas e não podem ser cobertas por superfícies metalálicas.   

Paralelamente estamos fazendo experiências de propelentes com informações colhidas no site do Richard Nakka, usaremos o composto de nitrado de potássio e sucrose que é o mais indicado numa proporção de 60%/40%, o nitrato de potássio tem que passar por um processo de filtragem com a adição de água e posteriormente cristalizado e transformado em um pó muito fino para ser combinado com a sucrose que nada mais é do que açúcar de confeiteiro. A solidificação se dá por fusão e despejada numa forma com um orifício longitudinal, seu diâmetro é o  interno do motor que acondiciona três peças combustíveis.
1

2

http://www.youtube.com/watch?v=vuQrVsXX7bI&feature=player_embedded#

                 
Estes VTs são dois testes de propelentes porém com nitrato de sódio (salitre) cujo rendimento em termos de empuxo são muito baixos pois são muito pobres em potássio, usamos apenas como primeiros testes. 

A primeira ideia de um foguete pequeno ficou para traz então parti para um projeto com um motor baseado no que foi usado como primeiro estágio do projeto Cirrus do Richard Nakka cujo  apogeu é de 20000 pés cerca de 6000 metros, lógico que não vamos chegar nisso e nem faremos cálculos para saber onde chegaríamos,  contaremos com a traquitana eletrônica e buscamos quem conheça o assunto. Estamos no começo muitos detalhes ainda vão aparecer e postaremos na medida que forem resolvidos.
Abaixo o desenho do motor com as dimensões para serviço de usinagem das peças em aço, os arquivos das plantas em PDF estão disponíveis basta solicitar pelo site www.tudoquevoa.com .

PRAGUET'S-ONE - O FOGUETE

Todas as terças feiras nosso grupo de modelistas se reúne na Praça Charles Miller em frente ao Pacaembu aqui em S.Paulo mais para conversar e trocar idéias do que para voar, lá pelas 20 horas escolhemos uma pizzaria e a conversa vai noite adentro. Foi nestas reuniões que surgiu a ideia de montar um site que ficou denominado TQV ou Tudo Que Voa, o nome já se auto explica - www.tudoquevoa.com. Com o objetivo de criar conteúdo para o TQV me  propus projetar um foguete de pequeno porte, por volta de 60cm movido a propelente sólido que batizei como "Braguet's". A ideia, muito bem recebida pelo Pedro Prado, especialista em projetos audaciosos que propôs construirmos com um tamanho que suportasse câmera e equipamentos de telemetria, o projeto passou então a se denominar "PRAGUET'S-ONE".
Deixei de lado os primeiros desenhos e me dediquei a pesquisar o assunto  com mais critério, encontrei na net excelentes referências sobre "foguetes amadores" elegendo duas delas:  Richard Nakka e Bruno Ferreira Porto, ambos com formação acadêmica no assunto.
*NOSSO FOGUETE:
1000 mm de altura movido a combustível sólido 
Motor da classe "J". 
Propelente: NUSU (nitrado de potássio + sucrose)
Sistema de recuperação por paraquedas.
Dados de telemetria:  GPS, câmera de gravação, altímetro e outros.
Apogeu estimado:  6500 pés.


*Aceitamos qualquer colaboração para nosso projeto.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Concepção ilustrada do PRAGUET'S-ONE