Olá fogueteiros! Como vocês estão? Hoje iremos falar um pouco sobre o software de simulação de foguetes OpenRocket. Este material será útil pois está sendo atualizado para as mais novas versões do software, além de ajudar você a entender como ele pode te ajudar nos seus lançamentos e na confecção do seu foguete. Não deixe de conferir o vídeo presente no canal do Noic feito pela nossa equipe para te auxiliar neste processo.
O que é o OpenRocket?
Openrocket é um software gratuito feito para realizar projetos de foguete de propelente sólido, onde é possível simular e realizar vários testes para obter um bom lançamento e de forma segura. Ele oferece uma variedade de recursos para auxiliar os usuários com seus projetos. Para a realização do Downlond clique no link e em seguida selecione o sistema do seu computador (Windows, Mac Linux e Jar): OpenRocket Simulator. No restante desta página você achará um pequeno tutorial para a construção do seu foguete.
TUTORIAL DE OPENROCKET
Figura 01
Fonte: Arquivo pessoal
A primeira coisa que podemos ver quando abrimos o simulador são os componentes, como mostrado acima. Os componentes utilizados para criar seu foguete ficam armazenados no canto superior à direita, dentro desse painel possui vários componentes para criar o modelo do foguete, sendo eles: ogiva, tubo, aletas e tipos, componente de massa, componentes internos e entre outros.
O primeiro componente que podemos clicar para criar nosso foguete é a Ogiva. Ao clicarmos no componente referente a ela, pode-se notar que será criada uma ogiva e uma janela com sua configuração, como-se pode ver na imagem abaixo:
Figura 02
Fonte: Arquivo pessoal
Dentro de cada componente é possível configurar o material da forma que quisermos, peso (que está na seção: modificar), tamanho, diâmetro, espessura e entre outros, sendo possível realizar uma réplica na vida real. Ademais, você pode decidir qual formato de ogiva escolher, sejam eles: ogival, série de haack, série de potência, cônico, parabólico e elipsóide, fique a vontade para escolher qual se apresenta mais parecido ao seu foguete ou qual queira testar, no nosso caso usaremos ogival. No vídeo exploramos cada uma destas funções mais profundamente, por isso, recomendo que veja-o.
Logo em seguida podemos fazer o corpo do foguete. Ao clicar em Tubo do Corpo, podemos ver que criamos o corpo do nosso foguete, e novamente foi aberta a janela de configurações. Agora, preste atenção em Material Componente, para que deixe-o do mesmo material do corpo do seu foguete. Nesta seção você achará várias seções e subceções, é importante que você explore para achar o material que procura, sendo os mais comuns o PETG, PLA, Fibra de carbono e papéis (para nível 5). Agora, talvez você tenha ficado com dúvida para saber qual diamêtro da sua garrafa, recomendo que caso esteja no nosso grupo de whatsapp pergunte a algum de nossos membros, mas se não, há um método popular e fácil para isso, lembrando que podemos utilizar paquímetro também:
- Pegue uma fita métrica ou alguma fita e veja qual circuferência da sua garrafa, enrolando-a até chegar do outro lado do qual a parte final encontre a parte inicial da fita. Caso não seja uma fita métrica marque esse ponto com alguma caneta ou lapís. Coloque-o sobre uma régua e veja quantos cm isso resultou, essa é a nossa circuferência. Caso seja uma fita métrica somente ver a marca de cm.
2. Com essa marcação, tenha em mente a equação do diâmetro de um círculo (nada demais, não se preocupe), faça na calculadora essa divisão do valor que você achou sobre o valor aproximado de pi: 3,14, e aproxime para o resultado que lhe for melhor: (ex: 17,899… é aproximadamente 18). Agora coloque o valor na seção de diâmetro do corpo do foguete.
Podemos notar também suas seções curiosas: Diamêtro Interno e Espessura; as duas se relacionam. Os seus próprios nomes já dizem a respeito de seus significados. Caso você escreva algum valor em uma, automaticamente o softaware mudará o valor da outra. Para saber o valor que colocar em uma das duas, será preciso você cortar sua garrafa ao meio para saber o diâmetro interno ou a espesurra, podendo medir com uma régua ou paquímetro. Na imagem abaixo colocamos 0,1 cm na seção de espessura pois é o valor presente em garrafas retornáveis de 2L:
Figura 03
Fonte: Arquivo pessoal
Para concluir o corpo de uma garrafa podemos adicionar a sua Transição, que é o lugar aonde colaremos nossas aletas. Em componentes, ao lado de tubo do corpo podemos encontrar a opção de transição. Ao clicar podemos ver que será criado a parte final da nossa garrafa e a janela de configuração da mesma, é importante notar que foi adicionado o Diamêtro da Popa; que condiz com o diamêtro da parte final da garrafa. A imagem abaixo mostrará uma exemplo da configuração:
Figura 04
Fonte: Arquivo pessoal
Veja que há uma seção denominada de forma de transição, nela está presente formatos iguais aos que foram falados em ogiva, mas agora aplicados na transição da garrafa para o gargalo. Analise sua garrafa e veja com que formato se assemelha mais, em casos populares usamos o ogival e será esse que usaremos como exemplo. Certifique-se de colocar as medidas corretamente, diâmetros e espesurra corretamente, e mude o material para PETG. Ademais, não se esqueça de sempre mudar o peso dos componentes em Modificar. Na imagem abaixo estará um exemplo de um foguete pré-pronto:
Figura 05
Fonte: Arquivo pessoal
O próximo e último passo na confecção do nosso foguete no OpenRocket são nossas Aletas, responsáveis pela estabilização e principal aliada para que se mantenha uma parabóla durante todo trajeto. Na aba de componentes haverá uma parte separada de aletas, como mostra a imagem abaixo:
Figura 06
Fonte: Arquivo pessoal
Podemos notar que temos três opções de aleta, livre, trapezoidal e elíptico. Recomendamos que use o formato livre para que lhe faça o formato da aleta que convenha. Ao clicar notaremos que abrirá novamente a janela de configuração do componente, porém, a das aletas, se difere um pouco das demais. Podemos notar que temos as opções de: número de aletas, seção transversal, material e forma, das quais são as mais importantes neste momento. Em número de aletas você pode definir com quantas aletas você vai simular seu foguete (3, 4, 5, 6…), em seção transversal você definirá o formato da parte de frente da sua aleta e a sua espessura, em material componente, como o próprio nome já diz, será a seção que colocaremos o material da aleta. A imagem abaixo mostra cada uma dessas opções e com marcações para você não perde-se:
Figura 07
Fonte: Arquivo pessoal
Ao clicarmos em Forma notamos que abrimos um espaço que podemos criar a aleta do formato que quisermos. Tente tirar as medidas da sua aleta que queira colocar no OpenRocket para simular. No caso de não ter uma aleta em mente e queira criar uma, mas no software, recomendo a leitura de um outro mateirial do Noic, aletas: Aletas – NOIC, no final do material haverá uma imagem com modelos de aletas. A imagem abaixo mostrará a janela referente a forma da aleta, note que dentro deste retângulo vermelho está uma parte importante que definirá as medidas da sua aleta. Cada espaço de medida é ligado a algum ponto, seja ele na forma horizontal (Eixo X) ou vertical (Eixo Y). Se você olhar bem verá que dentro desse espaço que está o desenho da aleta temos medidas de comprimento e altura. Para modelar a aleta da forma que lhe for melhor você pode tanto mudar com o mouse, clicando no quadrado vermelho que deseja modificar ou mudando os valores na tabela do lado esquerdo. Caso queira adicionar mais um Quadrado clique no lugar da aleta que for desejado, automaticamente ele também aparecerá na tabela do lado esquerdo. Na figura abaixo temos um exemplo de aleta feita, não é necessário copia-lá, recomendo que crie a sua própria e teste.
Figura 08
Fonte: Arquivo pessoal
Por fim, atente-se a alguns pontos: Componente de massa e Estabilidade. Para adicionar o componente de massa a seu foguete, vá em componentes e clique em mass component. Novamente aparecerá a janela de configurações, coloque os valores que condizerem com seu foguete ou que queira testar. para coloca-ló mais atrás como na imagem abaixo, vá em Placement e mais, veja que ao colocar valores diferentes ele se move de lugar. Se você quiser que seu foguete se pareça mais com o real, recomendo que adicione o peso da fita (você pode pesar, mas provavelmente ficará por volta de 2g a 5g), com isso a dimensão da área da fita no local.
Figura 09
Fonte: Arquivo pessoal
Falando um pouco sobre estabilidade, tente deixar sempre de 0,8 a 0,2, ela pode ser vista na direita do visor, como mostra a imagem acima. Lembrando que estabilidade mais baixa fica mais sucetível a desvios no trajeto, logo, por ventura, sempre teste e veja qual tiver melhor resultado no software e testes reais. A estabilidade de um foguete consiste em três pontos, o CG, CP e E. Sem eles, não é possível ter estabilidade de um foguete. CG tem que estar sempre a frente de CP por conta da estabilidade, a distância entre eles é de 1 diâmetro do foguete onde a unidade de medida é chamada de cal ou E (margem estática). Para calcular o E (a margem estática) é necessário subtrair o CG do CP do foguete e dividir pelo diâmetro máximo do foguete, esse resultado precisa ser entre 0,8 a 0,2 em foguetes de garrafa pet.
Para você que ficou até o final temos um presente! Iremos disponibilizar uma Garrafa de 2L no OpenRocket feita pela equipe do Noic. Clique no link do drive a seguir e faça o downlond:https://drive.google.com/file/d/16qKnyTdMtCeY4Z3-V-aPB9_YyAzZiYM5/view?usp=sharing
Este é o primeiro material sobre OpenRocket, focamos hoje no nível 3 e nível 4, nos próximos trateremos sobre motores e simulação! Não deixe de conferir os demais!
O NOIC possui um grupo no WhatsApp sobre foguete, nele, você pode conversar com as outras equipes experientes. A melhor forma de encontrar o modelo ideal para o foguete da sua equipe é testando!