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Projeto IXV

Veículo Experimental Intermédio IXV da Agência Espacial Europeia (AEE) Casos de Estudo

Veículo Experimental Intermédio IXV da Agência Espacial Europeia (AEE)

O Sistema de Proteção Térmica Ablativa (TPS) está incorporado no Veículo Experimental Intermédio (IXV) através da integração do aglomerado compósito P50 da Amorim Cork Composites no projeto, tendo sido introduzido para proteger a estrutura do IXV dos efeitos do ambiente térmico, desde o estado de espera inicial, na fase do solo, até à reentrada atmosférica e às fases de descida.

Principal Objetivo

A conceção do Sistema de Proteção Térmica Ablativa do IXV envolveu vários aspetos do mundo da engenharia.

Tratou-se de um programa multidisciplinar que abrangeu várias áreas, desde simulações numéricas muito peculiares, tais como as observadas na aerotermodinâmica ou em ambiente dinâmico, problemas científicos significativos de forma a encontrar os materiais corretos para ir de encontro aos exigentes requisitos, até às dificuldades tecnológicas para integrar centenas de peças com uma precisão exigida de poucos décimos de milímetro.

Todos estes aspetos foram geridos através do trabalho integrado de várias equipas envolvidas no projeto e sob a coordenação técnica da Thales Alenia Space de Itália e da AEE. O resultado foi o voo irrepreensível realizado em 11 de fevereiro de 2015. Agora, serão feitos esforços na análise da enorme quantidade de dados de voo, de forma a verificar a exatidão dos modelos de cálculo e as opções tecnológicas.

Solução

Graças à missão IXV, a Europa demonstrou o seu know-how em missões de regresso da órbita.

 Ao nível das tecnologias qualificou, em particular

  • A estrutura, apresentando uma maior possibilidade de reutilização e reabilitação face a outros designs existentes;
  • O uso combinado de foguetões e flaps para controlo de voo, aumentando assim a controlabilidade e manobrabilidade para uma aterragem precisa;
  • A compreensão dos fenómenos aerotermodinâmicos, o que significa que as futuras missões de reentrada podem ser concebidas com maior precisão e menores margens de erro.
“O IXV abriu um novo capítulo para a AEE em termos de capacidade de reentrada e possibilidade de reutilização.”

Jean-Jacques Dordain, ESA Director General (fonte: http://www.esa.int/)

Produtos

Para o Sistema de Proteção Térmica ablativa são usados dois materiais:

  • O material de aglomerado compósito P50, da Amorim Cork Composites, com uma elevadíssima capacidade de isolamento térmico;
  • O material baseado em silicone AVIO SV2 para a cobertura de antenas e dispositivos eletrónicos, a fim de garantir a radiotransparência nas comunicações entre o solo e as naves espaciais.

Devido à grande espessura do Sistema de Proteção Térmica (TPS), todos os ladrilhos são realizados por maquinagem a 3D, sendo o material P50 posteriormente fixado à estrutura da nave espacial através de diferentes materiais adesivos de grande capacidade, consoante as características da superfície. Considerando que a superfície das estruturas onde os ladrilhos de TPS são fixados são feitas de diversos materiais [compósitos reforçados com fibras de carbono (PRFC), ligas de titânio, ligas de alumínio], com diferentes acabamentos e tratamentos de superfície, é necessário caracterizar e qualificar mais de uma dezena de interfaces de adesão.

 

“Esta missão irá ensinar-nos muito sobre as tecnologias que devemos aplicar em novos sistemas de lançamento, em particular quando pensamos em sistemas reutilizáveis.”

Gaele Winters, ESA Director of Launchers (fonte: http://www.esa.int/)

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