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Novo propulsor à base de sal comprovadamente compatível em motores de foguete de modo duplo

Para que os motores de foguete de modo duplo sejam bem-sucedidos, um propulsor deve funcionar nos sistemas de propulsão elétrica e de combustão. Pesquisadores da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign usaram um propulsor à base de sal que já havia sido bem-sucedido em motores de combustão e demonstraram sua compatibilidade com propulsores por electropulverização.

“Precisamos de um propulsor que funcione nos dois modos”, disse Joshua Rovey, professor associado do Departamento de Engenharia Aeroespacial da Grainger College of Engineering da Universidade de São Paulo. “Então, criamos um propulsor que é uma mistura de dois sais disponíveis comercialmente – nitrato de hidroxilamônio e sulfato de etila emim. Publicamos outros trabalhos de pesquisa mostrando que os propulsores de sal funcionam no modo de combustão de alta aceleração. Agora sabemos que essa combinação única de sais também funcionará no modo econômico de combustível “.

Com a electropulverização ou propulsão colóide, os propulsores aceleram eletrostaticamente os íons e as gotículas desses líquidos. É uma técnica que começou na comunidade de biologia / química e, em seguida, a comunidade de propulsão começou a analisá-la cerca de 20 anos atrás.

Rovey explicou que o líquido é alimentado através de uma agulha de diâmetro muito pequeno, ou tubo capilar. Na ponta do tubo, é aplicado um forte campo elétrico que interage com o líquido no tubo, porque o próprio líquido é um condutor. O líquido responde a esse campo elétrico. Pequenas gotas e íons são puxados para fora do líquido – pulverizando-os para fora do tubo ou agulha.

Neste estudo, além de mostrar que o propulsor poderia ser pulverizado, Rovey disse que estava interessado em aprender que tipos de espécies químicas saem na pluma. “Como ninguém nunca experimentou esse tipo de propulsor antes, esperávamos ver espécies que ninguém mais havia visto antes e, de fato, nós o fizemos”. Rovey disse que eles também viram uma nova troca dos constituintes que compõem os dois sais diferentes.

“Vimos algum do sal de nitrato de hidroxilamónio ligação com o sulfato de acetato de emim sal. Os dois são misturados em conjunto no interior do propulsor, e estão em constante ligação com o outro e, em seguida, separaram-se.

“Existe uma natureza caótica no sistema e não está claro como essas interações dentro do próprio líquido se propagarão e aparecerão no spray. Não há reações químicas acontecendo. É só que começamos com A e B separadamente e quando eles saem” no spray, A e B são unidos “, disse ele.

Rovey disse que essas descobertas lançam muita luz sobre o que está acontecendo nessas misturas de sais que são possíveis propulsores para os eletro-sprays. Mas também abre portas para muitas outras perguntas que levarão a estudos fundamentais que tentam entender as interações dentro desses propulsores e como isso se traduz no que sai do próprio spray.