Search

Within any space mission, the design of the trajectory that the spacecraft will travel across is one of the essential and most important steps. For the launch of smaller rockets, this is also a key analysis to be done during the development of the project, ensuring that the rocket achieves its flight objectives and enabling the definition of a safety radius based on its landing site. Therefore, the present work proposes the development of a tool to simulate the trajectory of small rockets that is satisfactory for use in academic projects, acting as a free alternative to similar software available on the market. For this task, the Python programming language is used, due to its open-source characteristic and shorter execution times compared to similar languages during the execution of numerical computation methods, which are necessary for modeling the rocket's flight dynamics. The results found with the use of the tool for simulating the trajectory of a model rocket are sufficient for the purpose of this work, reaching similar findings to those of simulations carried out in OpenRocket (a JAVA rocket trajectory simulation software, widely used in academic space). Moreover, a Monte Carlo simulation is performed, in which an impact point dispersion radius is estimated.

Durante o lançamento, um foguete se submete a elevados níveis de ruído sonoro em decorrência da queima de seu propelente. Tais cargas acústicas são capazes de afetar os elementos internos do veículo, provocando excitações vibracionais que são a causa de diversas falhas, principalmente em seus componentes eletrônicos e instrumentos localizados na carga paga. Com o intuito de prever a carga acústica incidindo sobre as regiões de interesse do foguete Hermes, em desenvolvimento pelo Grupo de Desenvolvimento Aeroespacial (GDAe) da UFC, o programa liftoff foi utilizado para calcular o nível de pressão sonora em diferentes pontos. Para verificar a confiabilidade dos cálculos do software, que usa como base uma técnica analítica de alocação de fontes ao longo do fluxo de exaustão do foguete, foi feita uma simulação usando os parâmetros de um motor Estes B6-5. Os resultados foram comparados com os dados obtidos durante o teste de bancada do motor, através da utilização de sensores de som ligados a um Arduino. A manipulação dos dados foi feita com o auxílio dos programas Microsoft Excel e PLX-DAQ. A simulação utilizando os parâmetros do foguete Hermes apresentou resultados de níveis de pressão sonora gerais superiores aos obtidos para o motor de classe B. O emprego do programa liftoff se mostrou oportuno na predição das cargas acústicas decorrentes do lançamento ou teste estático de um foguete de pequeno porte, atingindo resultados condizentes com os medidos em campo durante o teste dos motores Estes B6-5.