Bancada de testes

Para ter dados sobre o desempenho dos motores de foguete foi desenvolvida uma bancada de testes. A bancada de testes permite medir e registar a força exercida pelo motor durante a queima do propelente.
Nesta página falo sobre a estrutura da bancada, o hardware utilizado e o software desenvolvido para o controlador da bancada e para o processamento dos dados obtidos.

Estrutura da bancada

A bancada de testes foi construída em alumínio. A estrutura é composta essencialmente por duas partes:

  • Uma estrutura na vertical onde é fixada a célula de carga (componente encarregue de ler a força proveniente do foguete);
  • Um estrutura para suportar o foguete durante a queima;

Eletrónica e Firmware

Para recolher os dados vindos da célula de carga é utilizado um microcontrolador Arduino. O microcontrolador irá guardar num cartão microSD um ficheiro .txt com todos os dados recolhidos da célula de carga (dados brutos) e os instantes de tempo correspondentes a cada uma das amostras (em uS).
Quando necessário, o mesmo hardware é utilizado também para criar os ficheiros de calibragem. O processo de calibragem pretende estabelecer uma correspondência entre os valores vindos da célula de carga e a força efetiva aplicada pelo motor do foguete. O sensor de carga apresenta um comportamento próximo de linear.

Software para tratamento de dados

Para tratar os dados recolhidos pelo microcontrolador é utilizado um programa escrito em python. Este programa cria uma folha excel que contem os dados que tiveram origem nas leituras da bancada.
A folha de cálculo resultante contém uma tabela que nos mostra a força aplicada nos vários momentos da queima. De forma complementar obtemos ainda vários resultados teóricos como a altura, aceleração e velocidade nos vários instantes de tempo até “atingir o solo”.
Posso assim, finalmente, avaliar o resultado da queima de um motor.