Dissertação

A Tool for Preliminary Design of Rockets EVALUATED

A única forma que a humanidade até agora conseguiu encontrar para explorar o espaço é através do uso de rockets, vulgarmente conhecidos como foguetões, responsáveis por transportar cargas da Terra para o Espaço. O principal objectivo no design de rockets é diminuir o peso na descolagem e maximizar o payload ratio i.e. aumentar a capacidade de carga útil ao seu alcance. A latitude e o local de lançamento, a órbita desejada, as características de propulsão e estruturais são constrangimentos ao projecto do foguetão. As trajectórias dos foguetões estão permanentemente a ser optimizadas, devido a necessidade de aumento da carga útil transportada e redução do combustível consumido. É um processo utilizado nas fases iniciais do design de uma missão, que afecta partes cruciais do planeamento, desde a concepção do veículo até aos seus objectivos globais. O principal objectivo deste trabalho é encontrar o design mais adequado de um foguetão, para uma órbita e carga específicas, considerando a melhor trajectória que pode ser utilizada. Foi desenvolvido um programa que permite o estudo de diferentes configurações e a variação dos parâmetros de design, calculando para cada configuração e conjunto de parâmetros as diferentes massas e dimensões do foguetão, para depois iterativamente com a trajectória conseguir maximizar o payload ratio, minimizando o peso na descolagem. Para validar o código foram feitas comparações com os resultados obtidos para os lançadores Vega e Proton K/DM3. Por último, é feita uma optimização do lançador Ariane 5 através da variação da sua configuração e de parâmetros de design.
Multi-Estágios Rockets, Gravity Turn, Optimização de Trajectória, Optimização de Rockets, Maximizar o Payload Ratio.

Julho 2, 2014, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Paulo Jorge Soares Gil

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar