segunda-feira, 15 de fevereiro de 2016

Nosso primeiro localizador de minifoguetes

No dia 30 Jan 2016 foi lançado o minifoguete Epsilon-17 com o nosso primeiro localizador a bordo que funcionou

Mesmo o minifoguete tendo desaparecido em meio às nuvens na subida (ver vídeo no link), e atingido 475 metros de apogeu, a antena de recepção do localizador em solo foi capaz de indicar a direção para a qual o minifoguete voou e caiu. O minifoguete foi encontrado graças ao localizador a 186 metros da rampa de lançamento.



    O localizador do MF Epsilon-17.

O vídeo do voo está disponível em https://youtu.be/Dbxo3qkST-4

Resultados principais do voo do minifoguete Epsilon-17:
  • Apogeu = 475 m
  • Tempo de voo até o apogeu = 5,9 s
  • Velocidade máxima = 402 km/h
  • Aceleração máxima = 4,6 g
  • Velocidade de impacto no solo = 45 km/h
  • Tempo total de voo = 42,6 s
Características principais do minifoguete Epsilon-17:
  • Motor Bandeirante, classe E5-6, com impulso total médio de 26,94 N.s, média do empuxo médio de 5,22 N, e tempo de queima médio da carga propulsora de 5,21 s. Propelente: pólvora negra. Resultados baseados em 6 testes estáticos feitos em 2014.
  • Altímetro do tipo micropeak da Altus Metrum; massa = 1,93 g.
  • Localizador com dimensões de 70x21 mm; massa com pilha A23 = 16,35 g
  • Sistema de recuperação: fita (não abriu na queda)
  • Comprimento: 470 mm
  • Diâmetro máximo: 25,4 mm
  • Massa de lançamento: 123,84 g
Componentes do localizador-emissor (ver foto abaixo):
  • módulo emissor RF 483 MHz
  • microcontrolador attiny85
  • socket 8 pinos
  • regulador de tensão L7805
  • suporte de pilha A23
  • placa perfurada
  • fios
Componentes do receptor:
  • modulo receptor RF 483 MHz
  • regulador de tensão lm 7805
  • buzzer 5v
  • suporte de pilha A23
  • placa perfurada
  • fios
  • antena direcional
Todos os componentes do localizador e receptor podem ser comprados no Mercado Livre por aproximadamente R$50,00 sem frete e sem a antena. A antena deve ser construída como na foto abaixo.

Funcionamento do localizador:
  • No microcontrolador é gravado o exemplo "BLINK" do Arduino, que gera um sinal intermitente que é enviado pelo módulo transmissor em todas as direções.
  • O módulo receptor recebe o sinal que é transformado em sinal sonoro pelo buzzer. Não é necessário gravar nenhum código no receptor, apenas ligar a pilha e o buzzer.
  • Sem a antena, o módulo receptor detecta o sinal a aproximadamente 30 metros do emissor, mas não consegue estabelecer uma direção.
  • Com a antena instalada, o receptor consegue detectar o emissor a aproximadamente 200 metros, e consegue indicar a direção do localizador instalado no minifoguete. Quando a antena entra no raio de aproximadamente 30 metros do localizador, fica muito difícil estabelecer a direção correta. A localização dentro desse raio é feita através da diferença de intensidade do sinal sonoro, que é muito sutil e apenas com muito treino é possível diferenciar. Uma alternativa é usar mais antenas para triangulação. Num próximo voo também será usado um buzzer dentro do minifoguete para facilitar a sua localização dentro do raio de 30 metros.
O MF Epsilon-17 no local em que foi encontrado após o voo.
Pode-se ver o localizador fora do minifoguete, à esquerda dele.

  
O MF Epsilon-17 na mão do Fabio Matos
que montou o localizador/receptor.
Gráfico da trajetória do MF Epsilon-17.


Participantes do lançamento do MF Epsilon-17
no NITA/Fazenda Canguiri/UFPR em Pinhais (PR).

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