Metodologia para análise estrutural de envelopes-motor de foguetes de propulsão sólida desenvolvida pela AVIBRAS

Abstract

The rocket obtains moviment through ejection gases. Those gases come from the combustion of a solid propellant which are expanded and compressed through a nozzle. This process turns the intern pressure of combustion into a flow with supersonic velocity. Creating thrust, the force responsible for the moviment. In rocket motor design, the case should tolerate this internal pressure as the main stress agent. The typical motor case has one cylinder and two espheric domes at both ends, essencially it is a thin-walled pressure vessel. This work show a study metodology for determination of motor case wall thickness by calculating the combustion chamber internal pressure based on propulsives parameters of solid propellant. In addition, the restrictions of the applicability of this method

O foguete é um veículo cujo movimento é causado pela ejeção de gases provenientes da combustão de um grão propelente sólido. Estes gases são comprimidos e expandidos por um convergente-divergente a fim de converter a pressão interna em um escoamento de velocidade supersônica. Assim dando origem ao empuxo, que é a força responsável pelo movimento. No projeto de motores-foguete o envelope-motor deverá suportar essa pressão interna como esforço estrutural predominante. O envelope-motor típico para estes tipos de foguetes é composto basicamente por um cilindro e dois domos esféricos em suas extremidades, essencialmente um vaso de pressão de paredes finas. Nesta monografia será demonstrada uma metodologia de estudo que determinará a espessura do cilindro que compõe o envelope-motor a partir do cálculo da pressão interna determinada por meio de parâmetros propulsivos da combustão de um propelente sólido. Assim como as devidas considerações e restrições que definem a aplicabilidade desse método