História

 A Universidade de Brasília (UnB) foi pioneira no estudo dos foguetes hibridos no Brasil. A pesquisa começou por volta do ano 2000 com o desenvolvimento de um motor de propulsão hibrida de 800N baseado no par gás oxigenio e polietileno. Este motor foi construido com 9 portas de combustão, buracos no bloco de combustivel ou grão, e foi usado em vários testes para a mensão do impulso específico e massa específica do propelente.

Em razão do grande risco de explosões associado ao oxigenio, da sua forma gasosa ocupar um volume muito grande, e de sua forma liquida requerer a manutenção de temperaturas extremamente baixas. O Hybrid Team começou a utilizar outro oxidante, o Oxido Nitroso (N2O).  Ele pode ser liquefeito em temperatura ambiente, não é perigoso e além de tudo esta disponível no mercado como gás hospitalar. Além disso o oxido nitroso possui um capacidade de auto-pressurização que dispensa sistemas complexos de bombas e subsistemas de pressurização.

Com o objetivo de aumentar a baixa taxa de regressão, velocidade com que a porta de combustão do grão aumenta, do polietileno, o Hybrid Team focalizou-se em propelentes alternativos e acabou por achar resultados bem mais satisfatórios. O propelente que apresentou melhores resultados e foi escolhido foi a parafina. O uso da parafina como combustível para foguetes hibridos foi proposto pelo pesquisador Dorhein da Universidade de Stanford, pela alta taxa de regressão da parafina acabar com uma das maiores desvantagens dos foguetes hibridos, e assim poder unir a simplicidade de um foguete hibrido com o patamar elevado de empuxo para as missões espaciais.

Com a vasta experiência adquirida nos testes de bancada, lançamentos de pequenos foguetes de sondagem  começaram em 2005, com os foguetes LILE 1 e LILE 2, os primeiros foguetes hibridos lançados no Brasil. Estes foguetes foram lançados de uma fazenda nos arredores de Brasília, mas eles não carregavam um sistema de telemetria por isso foi impossível estimar o apogeu de sua trajetória. Porém estes foguetes ainda eram pequenos demais, o próximo passo seria um grande salto para a engenharia de foguetes hibridos brasileiros.

O foguete LILE após o lançamento.

O ano de 2005 e o programa Santos Dumont de foguetes de sondagem começaram, um programa para desenvolver grandes foguetes  híbridos de alumínio capazes de atingir alturas elevadas, por volta de 8km, levando ainda telemetria controlada por computador, e um sistema de recuperação com para-quedas. O programa foi dividido em dois estágios de desenvolvimento, do SD-1 e do SD-2, sendo o primeiro um foguete de 500N e o segundo de 1500N. Além disso foi desenvolvido um bancada de testes para fazer um ensaio dos motores antes do lançamento. O motor do SD-1 foi construído e testado várias vezes e 2 lançamentos foram feitos com sucesso, a partir daí o desenvolvimento do SD-2 pode ser iniciado.

No ano de 2006 os testes com a classe de motor do SD-2 começaram e o motor foi testado mais de 30 vezes na horizontal e vertical. Em 2008 um grupo de estudantes do Hybrid Team foram a São José dos Campos com a missão de validar o perfil aerodinâmico do foguete SD-2 no Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE). Muitas melhoras foram feitas com os conhecimentos ganhados neste pequeno período. O melhorado SD-2b ainda está em fase de testes e logo será lançado.

Alguns membros do Hybrid Team com o foguete SD-1

SD-2 e SD-2b

Em paralelo com o programa Santos Dumont, um avançado programa de bancadas de testes foi desenvolvido. Este programa focalizava o desenvolvimento de bancadas de testes versáteis, capazes de gerar bons resultados experimentais para o estudo de propulsão espacial. A primeira bancada do programa foi uma bancada do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) remodelada que um grupo de estudantes da UnB operou em uma das maiores campanhas feitas do Brasil com mais de 50 ensaios em 1 mês. Com o conhecimento ganhado no INPE uma nova bancada de testes foi desenvolvida pelo Hybrid Team. Esta nova bancada foi desenhada par uma operação modular, de modo que novos experimentos pudessem ser facilmente adaptados e realizados. A bancada modular vem sendo usada em diversas modalidades de testes como: modulação de empuxo, pesquisa de bio-parafina, refrigeração da tubeira e caracterização da instabilidade da combustão. Esta bancada de testes é uma das instalações mais ativas na área de propulsão espacial, com mais de 30 testes por ano.

Ensaio de propulsão no INPE

Bancada de testes Modular

Atualmente o Hybrid Team e seus membros estão trabalhando em diversas linhas de pesquisa como: bio-combustível para foguetes, tubeiras de cerâmica revestida, aeronaves não tripuladas, propulsão elétrica, predição e otimização de trajetórias, simulação aerodinâmica e otimização multidisciplinar de foguetes. O Hybrid Team da UnB no contexto da iniciativa Aeroespacial está trabalhando para a criação de recursos humanos especializados para diversas Inciativas Brasileiras na área espacial como a cooperação Brasil-Ucrânia, que é representado pela empresa Alcantara-Cyclone Space, e o Campo de lançamentos de foguetes em Formosa. Atualmente 10 engenheiros estão sendo treinados em um programa de mestrado pelo Hybrid Team e o laboratório LARA (Laboratório de Automação e Robótica) da UnB para trabalhar na ACS. Estes profissionais terão capacidade para ocupar posições diversas como na Agencia Espacial Brasileira (AEB).

Otimizações computacionais de motores de foguete

A divisão N-Prize do Hybrid Team, quer continuar a tradição de excelência na engenharia aeroespacial e desenvolver um foguete capaz de vencer tal prêmio. O foguete pode ser o primeiro veículo brasileiro a colocar um satélite em órbita e o primeiro foguete híbrido a fazer o mesmo. O veículo do N-Prize vai combinara a melhor tecnologia de foguetes híbridos e de design de foguetes em uma aproximação multidisciplinarmente otimizada para conseguir gerar o melhor foguete para tal missão.