Sr. eng.

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

BRUNO FERREIRA PORTO

TEORIA, METODOLOGIA DE PROJETO E DESENVOLVIMENTO DE MOTORES FOGUETE A PROPELENTE SÓLIDO E FOGUETES EXPERIMENTAIS

CURITIBA 2007

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BRUNO FERREIRA PORTO

TEORIA, METODOLOGIA DE PROJETO E DESENVOLVIMENTO DE MOTORES FOGUETE A PROPELENTE SÓLIDO E FOGUETESEXPERIMENTAIS

Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação em Engenharia Mecânica, da Pontifícia Universidade Católica do Paraná, como requisito à Graduação.

Orientador: Prof. Luís Mauro Moura

CURITIBA JULHO/2007

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BRUNO FERREIRA PORTO

TEORIA E METODOLOGIA DE PROJETO DE MOTORES FOGUETE A PROPELENTE SÓLIDO E FOGUETES EXPERIMENTAIS

Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação emEngenharia Mecânica, da Pontifícia Universidade Católica do Paraná, como requisito à Graduação.

COMISSÃO EXAMINADORA

Orientador - Prof. Luís Mauro Moura Pontifícia Universidade Católica do Paraná

Prof. Dalton V. Kozak Pontifícia Universidade Católica do Paraná

Prof. José Antonio A. Velásquez Alegre Pontifícia Universidade Católica do Paraná

Curitiba_____de____________de 2007

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Aforça e dedicação da mãe dos meus filhos e a curiosidade e amor incondicional dos meus pequenos. Ao apoio e teimosia, herdada, de minha mãe. A honra e ética passada por minha família. Ao amor e carinho de minha namorada.

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AGRADECIMENTOS

Ao meu orientador e professor por todo o seu apoio, reconhecimento e paciência.

A todos do prédio de elétrica, professores, técnicos, estagiários ealunos que contribuíram com uma grande carga de conhecimentos em eletrônica, bom humor e apoio.

A todos os professores do curso de Engenharia Mecânica da PUCPR.

Ao engenheiro Richard Nakka, que respondeu a todos os meus e-mails com muita paciência, apesar dos incontáveis que recebe diariamente de todo mundo.

Ao professor Marchi, C. H. por seu apoio, dicas e a doação do livro do Sutton,indispensável a este trabalho.

A todos os amigos, familiares e tantos outros que ajudaram neste trabalho, nunca haverá páginas e memória suficientes para agradecer de forma adequada a todos.

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RESUMO

O Brasil precisa de profissionais de tecnologia espacial para garantir a sua fatia neste mercado emergente. Existe muita informação sobre projeto de foguetes experimentais básicos, porémdispersada e na sua grande maioria em inglês. Este trabalho é uma síntese da teoria básica e metodologias de projeto de motores sólidos e foguetes experimentais e é direcionado aos entusiastas e futuros engenheiros que queiram dar um passo a frente. Inicia-se com um importante capitulo sobre segurança seguido pela teoria e projeto de motores foguete a propelente sólido, tendo como base propelentesamadores seguros e de baixo custo. A teoria continua com o projeto aerodinâmico, estrutural e de estabilidade, com o auxilio de softwares de simulação gratuitos e consagrados. Também discorre sobre os sistemas de recuperação, sua função, elementos e projeto. O trabalho se encerra com o projeto do motor MJ559 e foguete AKK, baseados exclusivamente nas teorias e metodologias apresentadas nos capítulosanteriores deste.

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ABSTRACT

It’s necessary to Brazil to have professionals of space technology to guarantee its slice in this emergent market. There is a lot of information about the project of basic experimental rockets, however, they’re fragmented and mostly in English. This work is a synthesis of the basic theory and methodologies to the project of solid rocket motors and experimentalrockets and is directed for the enthusiastic and future engineers who want be a step forward. It is initiated with an important chapter on security followed by the theory and project of solid rocket motors, having safe and of low cost amateur propellants in focus. The theory continues with the aerodynamic, structural project and stability, assisted by trusted and free rocketry software. Also it...
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