Compensação do Efeito do Vento em Trajetórias de Veículos Suborbitais
Henrique Oliveira da Mata1; João Batista Pessoa Falcão Filho2
1 Centro de Lançamento de Alcântara; 2 Instituto de Aeronáutica e Espaço
doi:10.20906/CPS/CON-2016-0480
Resumo
Importantes atividades de tecnologia espacial podem ser desenvolvidas a partir de experimentos em microgravidade executados em voos de veículos suborbitais. Por retornarem à superfície, as suas operações de lançamentos exigem a previsão do Ponto de Impacto com a Terra. Isso se dá não só pela característica das missões, a qual pode contar com a recuperação da carga útil, mas principalmente para se garantir a Segurança do Voo executado. São diversos os fatores que influenciam a trajetória de um lançamento, desviando-a da trajetória nominal. Dentre os diversos fatores analisados, foi identificado que o principal a ser analisado é efeito do vento. Este trabalho visa apresentar o método de compensação do efeito de vento hoje utilizado no Centro de Lançamento de Alcântara (Método Guará) e propor um novo método aprimorado (Método Mosca). A origem de ambos os métodos se baseia no apresentado por Lewis em 1949, o qual até hoje é utilizado nos diversos centros de lançamentos pelo mundo, cada um com sua adaptação. Ele se baseia na execução de três etapas: 1) a identificação do perfil de vento, 2) o cálculo do desvio do Ponto de Impacto provocado por este vento e 3) a compensação deste desvio com um novo apontamento do lançador. O Método Mosca proposto abre mão das aproximações utilizadas na época e conta com a atual capacidade computacional para melhor prever o Ponto de Impacto e fornecer, em tempo real, o correto apontamento do lançador. Para tanto, o Método Guará é analisado passo a passo, identificando as consequências das principais aproximações utilizadas e sugerindo correções. Foi usado como caso de estudo o Foguete de Treinamento Básico (FTB), um veículo simples de pequeno porte, o qual conta com diversos lançamentos a partir do Centro de Lançamento de Alcântara. Isto permite a comparação entre os métodos, mostrando que o novo método pode trazer melhores ajustes e melhores predições de que o veículo ira retornar dentro da área delimitada como segura.
Palavras-chave: Compensação do Vento; Veículos Suborbital; CLA