Ciência e tecnologia: Instituto de Estudos Avançados apresenta motor de Hipersônico
O Instituto de Estudos Avançados apresentou, neste mês, o motor “scramjet” que será integrado ao Veículo Hipersônico 14-X. No combustor, ao escoamento supersônico é adicionado o combustível, em geral um hidrocarboneto ou mesmo hidrogênio. Então, os produtos da combustão são acelerados pela tubeira, uma superfície de expansão livre, onde o empuxo é gerado.
O 14-X, concebido, em meados de 2005, pelo Coronel Marco Antonio e pelo Dr. Paulo Gilberto de Paula Toro, foi projetado, em 2006 pelo 1º Tenente Engenheiro Tiago Cavalcanti Rolim, pesquisador do IEAv. A aerodinâmica do Veículo Hipersônico 14-X, que incorpora as tecnologias “waverider” (que possibilita sustentação) e “scramjet” foi realizada experimentalmente no Túnel de Choque Hipersônico T3, do Laboratório de Aerotermodinâmica e Hipersônica Prof. Henry Nagamatsu (IEAv), com financiamento da FAPESP.
Um dos módulos do motor “scramjet” (primeiro a ser desenvolvido no Brasil), medindo cerca de 1,0 m de comprimento, foi projetado por Gabriela Silva Moura, doutoranda do ITA, e fabricado pela OxTig (Usinagem Industrial e Engenharia). Planeja-se instalar o módulo do motor “scramjet”, em junho de 2010, na seção de teste do Túnel de Choque Hipersônico T3, o qual possibilita simular as condições de pressão e temperatura, assim como de número de Mach (velocidade) correspondentes ao vôo real em regime hipersônico do Veículo Hipersônico 14-X.
Basicamente, o motor “scramjet” é composto por uma entrada de ar supersônica, pelo combustor (isolador e câmara de combustão) e pela tubeira ou superfície de expansão (bocal). A entrada de ar desacelera o escoamento para velocidade supersônica, transformando a energia cinética associada em pressão. A geometria da entrada de ar é responsável para que o ar a ser aspirado pelo combustor esteja nas condições necessárias para a ignição da mistura ar-combustível. O processo de compressão varia de acordo com a faixa de velocidade, comprimento disponível do veículo, entre outros parâmetros geométricos do veículo.
