Avaliação do desempenho propulsivo utilizando dois agentes oxidantes na forma de propelente sólido em minifoguetes
Abstract
Os minifoguetes utilizam uma mistura de nitrato de potássio e sacarose conhecida como grão propelente que ao ser ignitado produz uma queima energética que tem a função de deslocar o veículo para cima através do princípio de ação e reação. Para este estudo foram considerados dois tipos de sais oxidantes: o nitrato de potássio e o nitrato de sódio a fim de se estabelecer comparações entre qual destes dois componentes e em qual proporção oxidante/combustível haveria um melhor resultado. Foram analisados cinco pequenos motores foguete para cada porcentagem de mistura de grão propelente totalizando 30 ensaios em bancada estática a fim de cumprir com os objetivos deste trabalho. As formulações testadas continham 55/45, 65/35 e 75/25 porcentuais em massa de propelente feito com KNO3 e sacarose (C12H22O11) respectivamente, mantidas as mesmas composições preparadas, utilizou-se outro tipo de oxidante, o NaNO3. A metodologia seguida no preparo do grão propelente foi a mesma para ambos agentes oxidantes. Características de desempenho, como tempo de queima, impulso total, empuxo máximo, empuxo médio, impulso específico e velocidade característica, são parâmetros básicos de projeto que irão determinar o desempenho do combustível sólido. Parâmetros estes avaliados por um software cujos resultados para o propelente feito com nitrato de potássio (65/35), apresentou melhor desempenho em todos os quesitos confirmando da literatura ser a melhor proporção a ser utilizada. Com a menor massa residual (4,28%), também obtida em relação a todas as outras amostras. Os resultados obtidos para o NaNO3 comparativamente aos do KNO3, ficaram muito inferiores mas a proporção de (55/45) de mistura oxidante/combustível foi a que apresentou resultados um pouco melhor com exceção do empuxo médio e a mistura (75/25) não foi capaz de ignitar sendo que a massa residual para os demais propelentes feitos com este sal ficaram com uma média acima de 94%. [resumo fornecido pelo autor]