COMPARATIVE ANALYSIS OF THE PERFORMANCE OF SOLID PROPELLANTS PRODUCED BY COLD PRESSING AND THERMAL MELTING IN MINIROCKETS

Resumo

A aplicação de tecnologias aeroespaciais em pequena escala em ambientes acadêmicos, particularmente minifoguetes, representa uma área estratégica de pesquisa, pois permite a validação experimental em um ambiente controlado e com baixo custo operacional. Em particular, o uso de propelentes sólidos tornou-se destacado dentro da propulsão experimental, especialmente as formulações à base de nitrato de potássio (KNO₃), cuja facilidade de preparo e eficiência energética os tornam ideais para fins educacionais e experimentais. Nesse sentido, este trabalho apresenta um estudo experimental quantitativo voltado à análise comparativa de dois métodos de fabricação de propelentes sólidos amplamente utilizados em contextos acadêmicos: compactação a frio e fusão térmica (moldagem por fusão). Uma única formulação composta principalmente de nitrato de potássio e sacarose foi utilizada como base para produzir grãos de propelente por ambos os processos. O desempenho desses grãos foi então avaliado por meio de testes estáticos em um bancada de testes personalizada, equipada com sensores de força, sistema de aquisição de dados e capacidade de cálculo do impulso total. Esta produção foi um esforço colaborativo entre equipes universitárias do Nordeste do Brasil. Os resultados indicaram diferenças significativas em empuxo médio, estabilidade da combustão, facilidade de produção e riscos associados, fornecendo insights técnicos relevantes para aplicações educacionais e de pesquisa envolvendo foguetes experimentais em pequena escala. Assim, observou-se um claro trade-off entre desempenho e confiabilidade, sendo o método de compactação a frio mais variável em desempenho e suscetível a falhas estruturais, enquanto o método de fusão térmica demonstrou ser mais consistente na sua saída de energia.