Recordes de Apogeu de Minifoguetes

Recordes de Apogeu de Minifoguetes do

GFCS – LAE / UFPR

comprovados com altímetro a bordo

1ª edição: 27 de março de 2020 (resumo)

Este documento apresenta os recordes de apogeu de minifoguetes obtidos ao longo do tempo pelo Grupo de Foguetes Carl Sagan (GFCS) e Laboratório de Atividades Espaciais (LAE), da Universidade Federal do Paraná (UFPR).

Apogeu máximo para minifoguete com um único motor comercial

Recorde (m)	Data	Minifoguete	Motor	D (mm)	L (mm)	M (g)
94	01 Mai 2010	Thunderhawk-2	B6-4	24,8	570	78,3
97	01 Mai 2010	Alpha/Pt-3	B6-4	25,6	433	86,4
100	01 Mai 2010	Alpha/Pt-4	B6-0	25,8	434	76,8
116	23 Jun 2011	Alpha/Pt-17	C6-5	25,2	435	123,0
125	20 Out 2013	LAE-2	C6-5	25,5	421	112,2
172	14 Dez 2013	LAE-4	C6-5	25,4	421	89,5
174	14 Dez 2013	LAE-5	C6-5	25,8	421	89,5
177	14 Dez 2013	LAE-6	C6-5	26,0	421	89,5
290	23 Mar 2014	LAE-20	C6-5	20,4	332	45,3
339	23 Mar 2014	LAE-21	C6-5	20,3	330	47,8
668	13 Abr 2014	LAE-36	E6-0	20,4	590	147,5
723	08 Ago 2015	Epsilon-8	E7-0	20,3	501	131,2
751	02 Dez 2019	LAE-137	D21-7	20,1	346	71,5

D = diâmetro máximo do minifoguete

L = comprimento total do minifoguete

Mo = massa total de decolagem do minifoguete

Apogeu máximo para minifoguete com um único motor experimental (não comercial)

Recorde (m)	Data	Minifoguete	Motor	D (mm)	L (mm)	M (g)
368	19 Dez 2015	Netuno-R/Paraná-I	F50	44,5	512	724,7
575	23 Mar 2017	Netuno-R-Beta/Paraná-V	G80	44,4	795	860,7
794	07 Set 2017	Netuno-R-Beta/Paraná-VIIb	G80	44,4	637	679,8
877	12 Mar 2018	Urano/Paraná-Xb	H100	61,0	992	1396,7
922	06 Ago 2018	Urano/Paraná-XIV	H100	60,8	856	1348,6
1216	07 Set 2018	Urano/Paraná-XVb	H100	50,8	923	1316,4

Exceto o voo de 2015, os resultados da tabela acima foram obtidos pela equipe Gralha Azul. Esta equipe é uma união liderada pelo GFCS/UFPR junto com os grupos de foguetes GREAVE da Universidade Positivo (UP) de Curitiba, GFT da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) de Francisco Beltrão e BRAVO da Universidade do Vale do Paraíba (UNIVAP) de São José dos Campos.

  

Carlos Henrique Marchi

Líder do GFCS

Coordenador do LAE

Professor titular da UFPR

Abaixo são mostradas fotos do minifoguete Urano/Paraná-XVb lançado em 7 Set 2018 que atingiu 1216 metros de apogeu.

20 Mar 2020 às 9:00 h defesa Giovanne Iorio

Defesa de PROJETO DE DISSERTAÇÃO no

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica (PGMec) da

Universidade Federal do Paraná (UFPR)

Título do projeto:

Projeto da geometria do divergente de tubeira de motor-foguete para empuxo máximo usando o método de otimização de forma

Mestrando: Giovanne Deni Iorio

Orientador: Carlos Henrique Marchi
Coorientador: Guilherme Bertoldo

Data: 20 de março (sexta-feira)

Horário: 9:00 h

Local: sala PGMec-1

Bloco IV do Setor de Tecnologia
Centro Politécnico da UFPR
Bairro Jardim das Américas
Curitiba, PR

Todos os interessados estão convidados a participar.

13 Mar 2020 às 9:00 h defesa Dener Iorio

Defesa de PROJETO DE DISSERTAÇÃO no

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica (PGMec) da

Universidade Federal do Paraná (UFPR)

Título do projeto:

Obtenção de narizes de foguete bidimensional e tridimensional com coeficiente de arrasto mínimo em escoamento supersônico usando otimização de forma

Mestrando: Dener Augusto Iorio

Orientador: Carlos Henrique Marchi
Coorientador: Guilherme Bertoldo

Data: 13 de março (sexta-feira)

Horário: 9:00 h

Local: sala PGMec-1

Bloco IV do Setor de Tecnologia
Centro Politécnico da UFPR
Bairro Jardim das Américas
Curitiba, PR

Todos os interessados estão convidados a participar.

6 Mar 2020 às 9:00 h defesa Carlos Américo

Defesa de PROJETO DE DISSERTAÇÃO no

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica (PGMec) da

Universidade Federal do Paraná (UFPR)

Título do projeto:

Previsões numéricas do escoamento bidimensional compressível turbulento em tubeiras de motor-foguete

Mestrando: Carlos Eduardo Américo

Orientador: Carlos Henrique Marchi
Coorientador: Guilherme Bertoldo

Data: 6 de março (sexta-feira)

Horário: 9:00 h

Local: sala PGMec-1

Bloco IV do Setor de Tecnologia
Centro Politécnico da UFPR
Bairro Jardim das Américas
Curitiba, PR

Todos os interessados estão convidados a participar.

28 Fev 2020 às 9:00 h defesa Filipe Aguiar

Defesa de DISSERTAÇÃO DE MESTRADO no Programa de 
Pós-Graduação em Engenharia Mecânica (PGMec) da
Universidade Federal do Paraná (UFPR)

Título da dissertação:

Análise de desempenho de tubeira plug anelar em motor-foguete a propelente sólido


Mestrando: Filipe Melo de Aguiar


Orientador: Carlos Henrique Marchi

Coorientador: Diego Fernando Moro


Data: 28 de fevereiro (sexta-feira)

Horário: 9:00 h

Local: sala PG-12 (Lena 4)

Bloco IV do Setor de Tecnologia

Centro Politécnico da UFPR
Bairro Jardim das Américas
Curitiba, PR

Todos os interessados estão convidados a participar.

AVISO - 19 Fev 2020

Devido às condições climáticas desfavoráveis, os lançamentos de hoje foram adiados para sexta-feira (dia 21) no mesmo horário e local (campo de futebol 1/CED/UFPR):

* 15:00 h: GFCS

* 16:30 h: disciplina de foguetemodelismo

Não haverá aula hoje (19 Fev 2020). A próxima aula em sala será só no dia 26 Fev 2020 no Lena 4.

751 metros: novo recorde brasileiro de minifoguete com motor comercial da classe D

No dia 2 Dez 2019 o minifoguete LAE-137 atingiu 751 metros de apogeu com um motor-foguete comercial da classe D, estabelecendo um novo recorde brasileiro de minifoguetes com motor da classe D.

Histórico dos recordes brasileiros de minifoguetes com motor da classe D:

• 85 m em 19 Abr 2015 minifoguete R4-D da FnaF/Unicamp
• 92 m em 6 Fev 2016 minifoguete Épsilon-19 do LAE/GFCS/UFPR
• 261 m em 22 Abr 2016 minifoguete Bixcoito-9 do GFRJ/UERJ
• 402 m em 30 Abr 2017 minifoguete Águia Real da GREAVE/UP
• 645 m em 29 Jul 2019 minifoguete LAE-132 do LAE/GFCS/UFPR

Características principais do minifoguete LAE-137:

• Comprimento total = 346 mm
• Diâmetro máximo = 20,1 mm
• Massa total no momento do lançamento = 71,5 g
• Tubo-foguete: fenolite
• Nariz parabólico de poliestireno
• Número de empenas = 3 triangulares de resina epóxi
• 2 altímetros a bordo do tipo micropeak da Altus Metrum
• Sistema de recuperação: fita de mylar com 1420 x 50 x 0,03 mm

Características principais do motor-foguete (dados do fabricante certificados pela NAR):

• Impulso total = 19,59 N.s
• Empuxo médio = 20,84 N
• Tempo de queima = 0,94 s
• Massa de propelente = 9,6 g
• Fabricante: Aerotech
• Classe = D21-7
• Propelente: composite

Condições do lançamento:

• Local: Vacaria da CPAI/DEPEN/PR em Piraquara (PR)
• Altitude em relação ao nível do mar = 916 m
• Rampa de lançamento de 3 hastes
• Ângulo de lançamento com a horizontal = 90 graus
• Pressão do ar = 91,29 kPa
• Temperatura do ar = 27,4 g C
• Umidade relativa do ar = 58 %
• Velocidade do vento = 0,6 a 11,2 km/h
• Horário: 14:37 h

Resultados principais do voo do minifoguete LAE-137:

• Apogeu = 749,0 e 750,6 m  (2 altímetros)
• Tempo de voo até o apogeu = 9,22 s  (média dos 2 altímetros)
• Velocidade máxima = 823 km/h (média dos 2 altímetros)
• Aceleração máxima = 26,6 g  (média dos 2 altímetros)
• Altura no fim da queima = 183 m  (média dos 2 altímetros)
• Velocidade média de queda = 38,0 km/h (média dos 2 altímetros)
• Tempo total de voo = 1 min 19,3 s  (média de 3 cronômetros em solo)
• Distância entre os pontos de lançamento e de impacto após o voo = 191 m

Na ejeção da fita ocorreu o rompimento do cabo que unia a parte inferior do minifoguete LAE-137, contendo o motor e as empenas, e a parte superior com o nariz, altímetros e fita. Apenas a parte superior foi encontrada após o voo.

O lançamento do minifoguete LAE-137 foi uma realização do Grupo de Foguetes Carl Sagan (GFCS) [http://www.foguete.ufpr.br/] da Universidade Federal do Paraná (UFPR).

Seguem algumas fotos feitas por Carlos Eduardo Américo e Carlos Henrique Marchi.

O minifoguete LAE-137.

O minifoguete LAE-137 junto com a equipe que o projetou:
Filipe, Dener, Carlos e Giovanne.

O minifoguete LAE-137 em sua rampa de lançamento.

Os 2 altímetros tipo MicroPeak a bordo do minifoguete LAE-137.

A parte superior do minifoguete LAE-137 que foi recuperada após o voo.

A equipe que participou do lançamento do minifoguete LAE-137:
Giovanne, Dener, Foltran, Filipe, Carlos e Marchi.

Trajetória do minifoguete LAE-137 segundo um dos altímetros MicroPeak.

Vídeo do lançamento do minifoguete LAE-137. No tempo 0:14 ocorre o

lançamento. Entre 1:29 e 1:34 é possível ver o minifoguete caindo com 

a fita, bem no centro do vídeo.

A obtenção deste recorde do minifoguete LAE-137 só foi possível graças às seguintes pessoas e instituições:

• Filipe Fontenele
• Departamento de Engenharia Mecânica (DEMEC) do Setor de Tecnologia (TC) da UFPR
• Setor de Tecnologia (TC) da UFPR
• CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico), Brasília 
• CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior), Brasília
• Colônia Penal AgroIndustrial (CPAI) do Departamento Penitenciário (DEPEN) do Paraná

Somos muito gratos a todos pelo apoio.

Minifoguete de BAIXO CUSTO do LAE-GFCS/UFPR/2018

Atualização em 25 Fev 2024.

Desde 2023 existe uma versão mais simples do minifoguete de baixo custo que é chamada Baranoff.

Ela está disponível no link do vídeo a seguir.

Nessa postagem é apresentado um minifoguete de baixo custo desenvolvido pelo Grupo de Foguetes Carl Sagan (GFCS), da Universidade Federal do Paraná (UFPR), em Curitiba (PR). 

O minifoguete é montado com componentes baratos e fáceis de encontrar, totalizando menos de R$ 2,00. Ele é indicado aos iniciantes no foguetemodelismo. Não precisa de qualquer tipo de cola. São usadas apenas fitas adesivas para unir os componentes.

Este minifoguete foi desenvolvido e testado durante os anos de 2013 a 2016. 

Com um motor da classe 1/2A0.5-0, massa total de cerca de 17 gramas, 327 mm de comprimento e diâmetro máximo de 16 mm, o minifoguete atinge entre 50 e 70 metros de altura.

Nos links abaixo podem ser acessados 11 vídeos que mostram em etapas a montagem do minifoguete LAE-128, de baixo custo, teste estático do seu motor-foguete e o seu lançamento.

Os vídeos 1 a 9 e 11 foram gravados em junho de 2018 na UFPR. O vídeo 10 foi gravado em julho de 2016 também na UFPR.

Vídeo 1: apresentação. Duração: 1’2”
Link: https://youtu.be/zVu69CLf6hw

Vídeo 2: componentes a usar. Duração: 1’28”
Link: https://youtu.be/UosdNgNOUaw

Vídeo 3: montagem do tubo-foguete. Duração: 3’24”
Link: https://youtu.be/cfliGkrLzMM

Vídeo 4: corte das empenas. Duração: 2’58” 
Link: https://youtu.be/iCS0GPbAsoo 

Vídeo 5: preparação do motor-foguete. Duração: 2’28” 
Link: https://youtu.be/j7TTt_FfiGY 

Em alguns lançamentos o tubo do minifoguete foi partido.

Para corrigir este problema, recomenda-se colocar duas

camadas de fita crepe sobre o propelente, na extremidade sem o estopim,

antes de prendê-lo ao tubo-foguete. (Marchi em 1 Abr 2023). 

Vídeo 6: integração do nariz com o tubo-foguete. Duração: 2’24” 
Link: https://youtu.be/3ycCmuAtWC8 

Vídeo 7: integração das empenas ao motor-foguete. Duração: 3’44” 
Link: https://youtu.be/673BivfEANs 

Vídeo 8: junção do motor-foguete ao tubo-foguete. Duração: 2’48” 
Link: https://youtu.be/iK1PjjcoNx0 

Vídeo 9: tubo-guia e conclusão da montagem. Duração: 2’29” 
Link: https://youtu.be/gFFgoRqJs3A 

Vídeo 10: teste estático do motor-foguete. Duração: 19” 
Link: https://youtu.be/EhJuzTWbwqw 

Vídeo 11: lançamento do minifoguete LAE-128. Duração: 37” 
Link: https://youtu.be/8Ce_qbIVUFM 

Seguem fotos e imagens dos componentes do minifoguete, do minifoguete montado, teste estático do motor e lançamento do minifoguete.

Agradeço aos membros do GFCS/UFPR que colaboraram nos testes estáticos e lançamentos: Alexandre Vidal Bento, Álvaro Ricardo Ferreira Bento Júnior, Carlos Eduardo Américo, Diego Fernando Moro, Fernanda Miranda Moro, Filipe Melo de Aguiar, Jerusa Serafim Weiss Marchi, Phillipe Mendes Rosa, Ruven Wang, Thiago Lopes Quevedo e Tobias Pinheiro Queluz.

Dúvidas podem ser esclarecidas através do e-mail minifoguete@gmail.com