Predição da carga acústica de foguete durante o lançamento

Abstract

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.