@MastersThesis{Resemini:2019:EsCoAe,
author = "Resemini, Daniel",
title = "Estudo do controle aerodin{\^a}mico do vetor empuxo em uma
tubeira axissim{\'e}trica",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2019",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2019-04-25",
keywords = "Propuls{\~a}o de foguete, controle da vetora{\c{c}}{\~a}o de
empuxo, Arduino, nitrato de pot{\'a}ssio, rocket propulsion,
thrust vectoring control, Arduino, potassium nitrate.",
abstract = "Sistemas de controle do vetor empuxo s{\~a}o essenciais para a
coloca{\c{c}}{\~a}o de cargas {\'u}teis em {\'o}rbita,
aterrissagem e reutiliza{\c{c}}{\~a}o de foguetes, para
alcan{\c{c}}ar alvos militares entre outros. Este trabalho
apresenta um estudo de um sistema de controle do vetor de empuxo
para um motor-foguete a propelente s{\'o}lido, utilizando
aerof{\'o}lios adjacentes {\`a} sa{\'{\i}}da da tubeira e
componentes comerciais. Apresenta-se uma an{\'a}lise dos
componentes e a integra{\c{c}}{\~a}o do sistema de controle do
vetor de empuxo. O programa de controle e a parte eletr{\^o}nica
basearam-se em uma plataforma Arduino e um filtro de Kalman foi
utilizado para a redu{\c{c}}{\~a}o do ru{\'{\i}}do dos dados
de entrada provenientes da unidade de medi{\c{c}}{\~a}o
inercial. Dados experimentais do motor foram obtidos, incluindo
press{\~o}es de c{\^a}mara, empuxos e taxas de queima, e foram
comparados a valores te{\'o}ricos obtidos de um modelo
simplificado da c{\^a}mara de combust{\~a}o. Esses e outros
dados levantados dos componentes do sistema de controle e dos
testes s{\~a}o utilizados no c{\'o}digo de controle. Os
resultados indicam a factibilidade de implementa{\c{c}}{\~a}o de
um sistema de controle do vetor de empuxo eficiente e de baixo
custo, a partir de componentes amplamente dispon{\'{\i}}veis no
mercado, para foguetes de acelera{\c{c}}{\~a}o moderada.
ABSTRACT: Thrust vector control systems are essential for placing
payloads into orbit, landing and re-use of rockets, to reach
military targets and other appiications. This work presents a
study of a control system of the thrust vector of a rocket motor
using a solid propeilant, with airfoiis adjacent to the nozzle
outlet and off the sheif components. An analysis is presented of
the components and the integration of the thrust vector control
system. The control program and the eiectronic part were based on
an Arduino piatform and a Kaiman filter was adopted to reduce the
noise of the input data from the inertial measurement unit.
Experimental motor data were obtained, inciuding chamber
pressures, thrust leveis and mass fiow rates, and were compared to
theoreticai values obtained from a simpiified combustion chamber
modei. These data as weli as other data coiiected from the
components of the control and testing systems are used in the
control code. The resuits indicate the feasibility of a iow cost
off the sheif and efficient thrust vectoring control system for
rockets with iow to moderate accelerations.",
committee = "Costa, Fernando de Souza (presidente/orientador) and Marques,
Rodrigo Intini and Gouv{\^e}a, Leonardo Henrique",
englishtitle = "A study of an aerodynamic thrust vectoring control system for an
axyssimetric nozzle",
language = "pt",
pages = "163",
ibi = "8JMKD3MGP3W34R/3T9526E",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34R/3T9526E",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "28 mar. 2024"
}