Paulo J. S. Gil

Licenciatura em

Engenharia Aeroespacial

Mecânica Orbital

Foguetes

Equilíbrio Dinâmico

2Operações em ÓrbitaPaulo J. S. Gil, Mecânica Orbital , LEAer

• A propulsão dos foguetes não se obtém variando a massa na 2ª

lei de Newton

• Conservação de momento (correcto):

Equação dos Foguetes

3Operações em ÓrbitaPaulo J. S. Gil, Mecânica Orbital , LEAer

• Efeito da pressão atmosférica

• Equação pode ser integrada deste t = 0, para resultar na

Equação dos Foguetes ou Equação de Tsiolkovsky

Impulso Específico

4Operações em ÓrbitaPaulo J. S. Gil, Mecânica Orbital , LEAer

• Específico (Física): por unidade de massa

• Momento ganho pelo foguete / massa propelente usada:

• Impulso Específico em Literatura de Foguetes

• Momento ganho pelo foguete / peso do propelente usado:

Peso à superfície: g = 9.8 m/s2

Isp medido em segundos

Simplesmente proporcional à velocidade dos gases de escape

Dinâmica e Desempenho

5Operações em ÓrbitaPaulo J. S. Gil, Mecânica Orbital , LEAer

1º Estágio Arianne 5:

Desempenho e payload ratio

6Operações em ÓrbitaPaulo J. S. Gil, Mecânica Orbital , LEAer

Desempenho e Estágios

7Operações em ÓrbitaPaulo J. S. Gil, Mecânica Orbital , LEAer

Perfil de Voo

8Operações em ÓrbitaPaulo J. S. Gil, Mecânica Orbital , LEAer

Influência da Latitude de Lançamento

9Operações em ÓrbitaPaulo J. S. Gil, Mecânica Orbital , LEAer

Janela de Lançamento

10Operações em ÓrbitaPaulo J. S. Gil, Mecânica Orbital , LEAer

• Terra roda

• Plano orbital é quase

• Espera instante certo para

evitar manobras

desnecessárias

Inclinação e Azimute Disponíveis no Lançamento

11Operações em ÓrbitaPaulo J. S. Gil, Mecânica Orbital , LEAer

Divisão da Massa pelos Estágios

12Operações em ÓrbitaPaulo J. S. Gil, Mecânica Orbital , LEAer

Fairing e Separação (Dual launch)

13Operações em ÓrbitaPaulo J. S. Gil, Mecânica Orbital , LEAer

Custo e Confiabilidade

14Operações em ÓrbitaPaulo J. S. Gil, Mecânica Orbital , LEAer

• Seguro (+ ~20%)

• Custo do seguro depende

da confiabilidade (reliability)

• Vários Satélites => seguros

diferentes, prioridades

diferentes, etc.

Bibliografia

15Operações em ÓrbitaPaulo J. S. Gil, Mecânica Orbital , LEAer

1. Wiesel, W. E., Spaceflight Dynamics, 2nd ed., Mc-Graw-Hill, 1997.

2. P. Fortescue, J. Stark & G. Swinerd, Spacecraft Systems Engineering (Third

Edition), Wiley, 2003.

3. J. R. Wertz & W. J. Larson, eds., Space Mission Analysis and Design (Third

Edition), Microcosm/Kluwer, 1999.

4. M. D. Griffin & J. R. French, Space Vehicle Design (Second Edition), AIAA

Education Series, 2004.

5. C. Brown, Elements of Spacecraft Design, AIAA Education Series, 2002.