A pesquisa conduzida na Universidade de Electro-Communications em Tóquio usa análise computacional de informática de design inovador para determinar o design ideal de foguetes híbridos. As simulações mostraram que um protocolo de 'extinção-reignição' para foguetes híbridos viajando para a termosfera pode ser benéfico. Crédito:University of Electro Communications
Foguetes de sondagem de estágio único são usados para transportar equipamentos científicos para, ou um pouco além, A atmosfera da Terra para medir fenômenos como a aurora. Recentemente, cientistas começaram a projetar foguetes com motores híbridos, que funcionam alternando entre diferentes fases de combustível sólido e oxidantes líquidos ou gasosos. Foguetes híbridos são mais baratos, mais seguro e limpo do que aqueles com motores convencionais de combustível sólido.
Embora foguetes híbridos ainda estejam em fase de projeto e protótipo, houve um progresso considerável nas tecnologias de design usadas para modelar e prever o desempenho ideal do foguete. Agora, Kazuhisa Chiba, da University of Electro-Communications em Tóquio, junto com cientistas de todo o Japão, demonstraram as vantagens potenciais de um protocolo de 'extinção-reignição' em foguetes híbridos usando uma nova plataforma de informática de design (DI).
O DI baseado em computador permite que os pesquisadores investiguem as vantagens dos foguetes híbridos durante o projeto conceitual, ilustrando muitos elementos da física do lançamento e do vôo do foguete em um espaço de design de 'visão aérea'. A equipe de Chiba desejava determinar se o disparo dos motores do foguete mais de uma vez ('extinção-reignição') era benéfico para a estabilidade geral da trajetória de vôo, distância e duração do voo na termosfera inferior.
A equipe executou o modelo do computador milhares de vezes, cada vez ajustando diferentes variáveis - como o tempo de extinção entre a primeira e a segunda combustão - para determinar as vantagens potenciais de um protocolo de extinção-reignição e o projeto de foguete ideal. Seus resultados indicam que, enquanto a distância de downrange não foi estendida, o tempo gasto na termosfera foi prolongado. Uma exploração mais aprofundada dos dados gerados sugeriu uma hipótese para estender o downrange no futuro.