O Laboratório de Propulsão Química (CPL) da Universidade de Brasília possui uma história rica, enraizada em pesquisas e desenvolvimento pioneiros em propulsão de foguetes híbridos. Sua evolução reflete um compromisso inabalável em avançar a tecnologia aeroespacial no Brasil.
Origens: O Hybrid Propulsion Team (1999–2016)
- A jornada começou em 1999 com a criação do Hybrid Propulsion Team, também chamada como “Hybrid Propulsion Group” ou “Hybrid Rocket Team” na Faculdade de Tecnologia da UnB. Este grupo foi um dos primeiros no Hemisfério Sul a se dedicar à tecnologia de foguetes híbridos. Os primeiros esforços focaram no desenvolvimento de um motor de propulsão híbrida de 800 N utilizando oxigênio gasoso e polietileno como propelentes.
- Em 2005, o HPT iniciou o Programa Santos Dumont, com o objetivo de desenvolver grandes foguetes híbridos de alumínio, capazes de atingir altitudes de até 8 km, equipados com telemetria controlada por computador e sistemas de recuperação por paraquedas.
- Entre 2013 e 2016, o HPT expandiu suas atividades com foco no desenvolvimento de tecnologias de propulsão híbrida de alta eficiência. Durante esse período, o grupo trabalhou em projetos de motores híbridos escaláveis, incluindo sistemas com capacidade de modular o empuxo em tempo real, usando válvulas de controle digital. Em 2014, foi apresentado o projeto de um motor híbrido com desempenho otimizado para aplicação em foguetes de sondagem, marcando uma nova etapa na integração de experimentação e modelagem computacional.
- Paralelamente, houve avanços significativos no estudo e desenvolvimento de motores estato-reatores (ramjets). Em 2014, o grupo iniciou investigações sobre o projeto de mísseis supersônicos equipados com ramjets, com foco na dinâmica de combustão e na otimização balística externa e interna. Esses projetos foram fundamentais para estabelecer as bases de futuras pesquisas no CPL.
Transição para o Laboratório de Propulsão Química (2016–2018)
Reconhecendo a necessidade de um ambiente de pesquisa mais estruturado, o Hybrid Propulsion Team foi transformado no Laboratório de Propulsão Química (CPL) em 2016. Essa transição teve como objetivo ampliar as capacidades de pesquisa e fomentar colaborações com agências governamentais e indústrias. Sob a liderança do Dr. Olexiy Shynkarenko, o CPL concentrou-se no desenvolvimento de motores de foguetes híbridos utilizando combustíveis à base de parafina e óxido nitroso (N₂O) como oxidante.
Além disso, o CPL deu continuidade às pesquisas com ramjets. O foco incluiu o desenvolvimento de uma bancada de testes experimentais que simulasse condições de voo supersônico. Essas pesquisas, realizadas entre 2016 e 2018, contribuíram para avanços no design de câmaras de combustão eficientes e no uso de combustíveis como querosene e parafina misturada.
Principais Projetos e Conquistas (2018–2024)
- Sistemas de Propulsão Híbrida: Entre 2018 e 2020, o CPL desenvolveu e testou motores de foguetes híbridos utilizando combustíveis à base de parafina. Isso incluiu o trabalho pioneiro na integração de sistemas de controle vetorial de empuxo (TVC), permitindo ajustes precisos na trajetória.
- Manufatura Aditiva: A partir de 2021, o CPL começou trabalhos na manufatura aditiva para sistemas de propulsão. O uso da impressão 3D permitiu o desenvolvimento de canais de resfriamento e geometrias complexas em motores de foguetes, reduzindo os custos de produção e melhorando o desempenho.
- Motores Estato-Reatores (Ramjets): Durante este período, o CPL avançou significativamente no estudo de ramjets para aplicações em defesa e espaço. Testes experimentais e simulações computacionais foram realizados para otimizar o fluxo de ar, a combustão supersônica e a estabilidade da chama em diferentes condições de voo. Esses estudos foram publicados em periódicos renomados, como Journal of Aerospace Technology and Management e Acta Astronautica.
- Sistemas de Ignição: Durante 2015-2018, o laboratório desenvolveu um sistema de ignição tipo tocha utilizando metano e oxigênio. Esta inovação permitiu múltiplas ignições e melhorou a segurança operacional.
Impacto Educacional e Envolvimento Estudantil
O CPL sempre priorizou seu papel como um centro educacional. Até 2021, apoiou diretamente mais de 20 teses de pós-graduação e envolveu inúmeras estudantes de graduação em pesquisas práticas. O laboratório também se tornou a casa da Capital Rocket Team, um grupo liderado por estudantes focado em foguetes de alta potência com propulsão híbrida. Em 2022, a equipe conquistou o primeiro lugar no Latin American Space Challenge (LASC), destacando a força das iniciativas educacionais do CPL.
Expansão e Parcerias Estratégicas (2021–2024)
O crescimento do CPL nos últimos anos foi marcado por colaborações estratégicas e melhorias na infraestrutura. Em 2021, o laboratório estabeleceu parcerias com organizações como o Instituto SENAI de Inovação de Joinville, a National Instruments e a Delta V Engenharia Espacial para fortalecer suas capacidades em simulação e experimentação.
Olhando para o Futuro (2024 e Além)
A partir de 2024, o CPL continua a evoluir como um líder em pesquisa de propulsão aeroespacial. Os objetivos futuros incluem a expansão das pesquisas sobre sistemas de propulsão líquida, o estabelecimento do primeiro centro dedicado à manufatura aditiva de componentes aeroespaciais no Brasil e o fortalecimento dos laços com instituições internacionais para fomentar colaborações de pesquisa e transferência de tecnologia.
A jornada do CPL reflete um compromisso com a inovação, a educação e a colaboração. Sua história é um testemunho do poder da investigação científica e do papel da academia na moldagem do futuro da tecnologia aeroespacial no Brasil e além.
Para acompanhar nossas pesquisas, experimentos e eventos, acesse o nosso canal no YouTube.