Projeto preliminar de uma proteção aerodinâmica para a entrada de ar do motor scramjet do demonstrador tecnológico 14-X S.

Abstract

O Laboratório de Aerotermodinâmica e Hipersônica Prof. Henry T. Nagamatsu, do Instituto de Estudos Avançados (IEAv), realiza Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) do Demonstrador Tecnológico scramjet 14-X S, visando voo atmosférico a 30 Km de altitude com velocidade correspondente a número de Mach 7, o qual é parte do esforço contínuo do Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA) de desenvolver um demonstrador de tecnologia, visando exploração aeroespacial, utilizando tecnologia scramjet, proporcionando um sistema de propulsão hipersônica aspirada baseada na combustão supersônica. Veículos hipersônicos aeroespaciais dotados de sistema de propulsão supersônica a ar aspirado enfrentam ambientes extremamente severos durante voo super/hipersônico em termos de carregamentos térmicos e aerodinâmicos. Desta forma, faz-se necessário o emprego de proteção aerodinâmica da entrada de ar do motor scramjet que atendam aos carregamentos térmicos e aerodinâmicos sem que haja o comprometimento da eficiência do motor scramjet, levando em consideração: i) projeto da entrada de ar (camada-limite, onda de choque oblíqua e onda de choque oblíqua refletida); ii) temperatura da parede da carenagem e da rampa de compressão; iii) velocidade supersónica na câmara de combustão. A proteção aerodinâmica da entrada de ar do motor scramjet atuará para evitar o unstart do motor e corresponder as previsões teórico-analítica, análise numérica e investigação experimental durante o voo atmosférico do Demonstrador Tecnológico scramjet 14-X S.