Investigação experimental da Combustão em Velocidade Supersônica
Ronaldo de Lima Cardoso1; Renan Guilherme Santos Vilela1; Thiago Victor Cordeiro Marcos2; Antonio Carlos de Oliveira3; Carla Simone Tafuri Marques3; Israel da Silveira Rêgo3; Marco Antonio Sala Minucci3; Paulo Gilberto de Paula Toro Toro3
1 ITA; 2 FUNCATE; 3 IEAv
doi:10.20906/CPS/CON-2016-0950
Resumo
O Demonstrador Tecnológico scramjet 14-X waverider, em desenvolvimento no Laboratório de Aerotermodinâmica e Hipersônica Prof. Henry T Nagamatsu, do Instituto de Estudos Avançados (IEAv), é um projeto estratégico do Comando da Aeronáutica, com a finalidade de desenvolver tecnologia de um sistema de propulsão hipersônica aspirada baseada em combustão supersônica (scramjet). Está prevista a demonstração da tecnologia durante voo atmosférico do scramjet 14-X waverider, na altitude de 30 km em velocidade correspondente a número de Mach 10. O presente artigo científico apresenta resultados da combustão supersônica obtidos durante os ensaios realizados no Túnel de Choque Hipersônico T3, existente no Laboratório Nagamatsu, com modelo do scramjet 14-X waverider. Túneis de Choque Hipersônicos, operando no modo de equílibrio de interface, são dispositivos laboratoriais que melhor reproduzem a alta entalpia e características termoquímicas semelhantes às encontradas durante o voo de veículos aeroespaciais na atmosfera terrestre. O modelo experimental, em escala, do motor scramjet 14-X waverider fabricado com aço inox, com comprimento de 1450 mm., instrumentado com 30 transdutores de pressão ao longo do intradorso, foi instalado na seção de teste do Túnel Hipersônico T3. Foram obtidas medições de pressão na superfície do intradorso do modelo experimental. Adicionalmente, a técnica de diagnostico não intrusiva de visualização de escoamento (schlieren) foi implementada visando obter a interação do escoamento e modelo scramjet, na seção de compressão. Finalmente, a técnica de diagnostico não intrusiva de espectroscopia de emissão, possibilitou observar a emissão de OH*, confirmando a existência da combustão do ar atmosférico em velocidade supersônica com combustível hidrogênio, no interior da câmara de combustão.
Palavras-chave: Demonstrador Tecnológico scramjet 14-X waverider; combustão supersônica; scramjet