VOARAM ROCKETS!
Por António Bento, João Soares, Maria Luiza Meger,
Maria Rita Domingos e Marta Gascão
Como tudo começou
No passado dia 28 de fevereiro o curso de Engenharia Aeroespacial do Técnico Lisboa juntou-se a a nós - Clube de Ciência da ESPJAL - para nos ensinar a fazer um rocket principiante.
A atividade durou cerca de quatro horas, tendo sido iniciada por uma breve palestra, não só sobre a estrutura dos rockets, mas também sobre o curso de Engenharia Aeroespacial e do projeto RED (Rocket Experiment Division), seguida pela montagem dos rockets e do lançamento destes no campo da escola. Vão poder descobrir todos os detalhes do que fizemos ao longo deste artigo, por isso continuem a ler!
Aeroespacial e Projeto RED
O RED é um projeto que foi criado em setembro de 2017 e que tem como objetivo o desenvolvimento e lançamento de rockets. É constituído por várias equipas de alunos de diferentes cursos do Instituto Superior Técnico que integram as seguintes divisões: estrutura e aerodinâmica, propulsão, controlo, eletrónica, recuperação, gestão e marketing e pesquisa e desenvolvimento.
Os membros da equipa são responsáveis por desenvolver todas as partes do rocket, incluindo a estrutura externa: fuselagem, aletas e ogiva, bem como a estrutura interna onde ficam os diversos componentes como o motor e circuitos eletrónicos. Assim, precisam de realizar vários estudos sobre os melhores materiais, estudos de aerodinâmica, etc recorrendo a simulações, algoritmos e outras tecnologias que permitem calcular valores como velocidade, aceleração e altitude atingidas sempre com o máximo de precisão possível de modo a controlar cada variável durante o voo! Não nos esqueçamos do paraquedas, pois sem ele não há hipótese de recuperação sem danos.
Esta equipa também desenvolve todos os dispositivos relacionados com o retorno do rocket são e salvo. Por outro lado, a gestão e marketing são igualmente importantes pois os apoios e parcerias são extremamente necessários para um projeto em crescimento. A inovação é crucial e por isso novas tecnologias são sempre exploradas por esta equipa que já desenvolveu 3 rockets: Aurora, Blimunda e Baltasar (nomes escolhidos devido à conexão que têm com obras da literatura portuguesa). Em 2021 estrearam-se numa competição internacional, o EuRoC, com o lançamento de Blimunda.
A teoria por trás da prática
Os princípios básicos da construção de rockets são relativamente simples. Um rocket é impulsionado pela força gerada por um motor. O motor é acionado por uma corrente elétrica, que é fornecida pelo ignitor. O propulsor é composto por combustível sólido que, quando inflamado, produz gases quentes que são expelidos a alta velocidade devido à forma do bocal e ao princípio de Bernoulli, criando propulsão.
O impulso produzido pelo motor propele o rocket para o ar. À medida que o foguetão sobe, as suas aletas ajudam a estabilizá-lo em voo. As aletas também atuam como um travão, abrandando o rocket quando este atinge o seu apogeu (ponto mais alto). Um para-quedas é ativado no apogeu para abrandar a descida do rocket e ajudá-lo a aterrar em segurança de volta ao solo.
Os rockets são tipicamente construídos a partir de materiais leves, tais como madeira de balsa ou plástico. A fuselagem é normalmente constituída por um tubo que aloja os componentes do motor e fornece apoio estrutural para as aletas. O modelo do rocket deve ser concebido para alcançar estabilidade em voo, o que é conseguido através de uma cuidadosa seleção da forma, tamanho e colocação das aletas de modo a não se tornar instável ou super estável (que é igualmente mau).
Desenvolvimento/Montagem
Inicialmente dividimo-nos em dois grupos com a finalidade da participação e inclusão de todos.
Seguidamente, distribuímos tarefas, sendo a primeira montar a ogiva (ponta do rocket, neste caso, feita de madeira de balsa). Para este efeito usámos um berbequim e duas lixas para dar a forma de ogiva ao cilindro de madeira com que começámos. Durante este processo os outros membros dos grupos começaram por fazer a fuselagem (“corpo” do rocket, feito com duas folhas de papel A4 e fita-cola). Em seguida, escolhemos e recortámos as aletas (três ou quatro trapézios, feitos de placa de balsa, colados na zona inferior, que contribuem para a estabilidade do rocket) e fizemos o paraquedas (feito a partir de um saco de plástico e 4 fios).
Finalmente, após as medições necessárias para os cálculos de estabilidade serem feitos, juntámos todas as partes e estava pronto para o lançamento.