Computador de Voo - CV003

No último lançamento testei com sucesso a 2ª versão do computador de voo que venho desenvolvendo desde abril/2011,  desde o início do projeto, o objetivo tem sido criar um dispositivo que assegurasse o retor dos foguetes e demais equipamentos (câmeras de vídeo, altímetros e  etc) de volta ao solo com segurança. Acho que esse objetivo foi alcançado.

No entanto, assim como CV001, o processo de liberação do paraquedas era iniciado sem que o foguete atingisse a altura máxima da trajetória (apogeu), graças a ação de um componente eletrônico, o relé de mercúrio, que nesta aplicação está fortemente sujeito à Lei da Inércia, também conhecida como 3ª lei de Newton, que haje implacavelmente no instante que cessa a aceleração vertical, momento esse conhecido como "burnout".

Após várias tentativas "mentais" de se elaborar um mecanismo pra substituir o relé de mercúrio, que ao mesmo tempo pudesse ser facilmente ser integrado ao CV002, leve, confiável, e "construível", cheguei a uma conclusão pessoal de que não era possível, pelo menos dentro das minhas possibilidades.

Descartada a hipótese de um mecanismo puramente "mecânico", passei a pesquisar na internet por outros mecanismos já existentes para o mesmo fim, a procura não se resumiu apenas ao universo dos foguetes de água, mas também no universo dos foguetes propelidos por combustível sólido, confesso que não encontrei muita coisa aproveitável, considerando as limitações existentes. Porém assistindo uma vídeo aula sobre programação para microcontroladores, enxerguei uma "luz no fim do túnel", e resolvi investir na ideia.

Pois bem, com algumas horas de programação/montagem, consegui construir um novo dispositivo que reconhece a inclinação natural do foguete imediatamente após atingir o apogeu da sua trajetória. O reconhecimento é baseado na diferença de intensidade de luz captada dois receptores de luz colocados no foguete, um apontado verticalmente para cima e outro para baixo.

O princípio é de fácil entendimento, em condições normais de lançamento, ou seja sob a luz natural do dia, a intensidade da luz que incide sobre o corpo do foguete verticalmente para baixo, é maior que a intensidade de luz que incide verticalmente para cima. Desta forma o o computador de voo monitora as intensidades de luz recebidas pelos dois receptores, quando a situação se inverte, ou seja, o receptor que apontava para baixo passa a receber mais luz, o computador interpreta isso como a mudança natural do sentido do movimento do foguete após o mesmo atingir o ponto mais alto da trajetória. Então aciona o servo motor e libera o paraquedas.

No vídeo a seguir eu mostro o funcionamento completo do CV003.

Nova base de lançamentos

A partir de uma observação bastante pertinente feita durante meu último dia de lançamentos, por um dos meus fieis colaboradores, sobre a utilização da base de lançamentos com guia, originalmente construída para lançamentos de foguetes grandes, em lançamento de foguetes menores, principalmente em voos de testes.

Observando melhor as dificuldades no processo de transporte e de montagem da base, tive uma ideia para a construção de uma base bem "simples" com as seguintes características: pequena, fácil transporte, baixo custo e fácil operação. E que fosse destinada, principalmente, para lançamentos de foguetes menores, com uma altura não superior a 1,0 metro.

Pois bem, está é a nova base, segue imagens.

A base ficou bastante simples, construída com materiais fáceis de ser encontrados, ou seja, na minha opinião    é uma boa base para iniciantes.

Materiais:

Acredito que somente pelas imagens é possível identificas grande parte dos materiais usado projeto.

Uma dica valiosa: Os pés usados para a base, nada mais são que eixos retirados de rodas laterais auxiliares, próprias para bicicletas de crianças. Custa em média R$ 10,00 o par, e podem ser encontradas facilmente em lojas especializadas em peças para bicicletas, acredito que podem ser encontradas como ferro velho, como foi meu caso, pois as rodas plasticas tem vida útil muito curta. segue uma imagem.

Estou disponível para esclarecer qualquer dúvida referente aos materiais usados ou mesmo quanto à construção.

Espero, em breve, postar um vídeo mostrando seu funcionamento.

Lançamento 007

Data	13/10/2012 (sábado)
Local	Chácara "Recanto dos Jasmins" Pirenópolis/GO
Tempo	nublado, 32º, com vento moderado
Foguete	GH2900 (informações)

Graças ao feriado prolongado, surgiu a oportunidade de realizar alguns lançamentos. Com a confirmação tardia da viagem, os lançamentos não tiveram a preparação necessária. A ideia inicial era de realizar lançamentos com dois foguetes: com o GH2900 e o Saturno I.

Com o GH2900 eu pretendia testar o eficiência do computador de voo CV002. Já com o  Saturno I realizar lançamentos para alturas mais elevadas.

No primeiro lançamento, com o foguete GH2900, o voo foi satisfatório, o CV002, funcionou perfeitamente e como era esperado, a abertura do paraquedas ocorreu de forma antecipada, devido ao conhecido problema do relé de mercúrio. O foguete estava equipado com um par de paraquedas, somente um abriu durante a descida.

No segundo lançamento, ainda com o foguete GH2900, aplicamos uma pressão de aproximadamente 100 psi, mesmo com vento acentuado o foguete manteve uma boa linha ascendente. Infelizmente o par de paraquedas não abriu e o GH2900 acabou fazendo uma descida trágica que o unitizou permanentemente. Analisando o vídeo e a cabeça destruída do foguete percebi que o CV002 funcionou,  e os paraquedas foram expulsos do compartimento, mas por algum motivo não "inflaram" como esperado.

Com o nuvens bastante carregadas e vento forte, não quis arriscar a fazer lançamentos com o foguete Saturno I.

Segue o vídeo:

Confecção de placa de circuito impresso (PCI)

O assunto abordado neste post não está diretamente ligado ao conteúdo do blog, mas achei importante postar, e talvez ajude alguém. Pois bem, nas últimas duas semanas pesquisei bastante sobre os métodos existentes para confecção de placas de circuito impresso, de forma "caseira" digamos assim. 

Até então, para a confecção das minhas PCI's, eu vinha usando o método mais popular que existe, que é o da transferência térmica, aquela que usar o ferro de passar roupa. No inicio tentei usar transparências com impressão a laser, mas confesso que não consegui. Após trocar por papel fotográfico  alcancei alguns bons resultados, mas nada que me deixasse totalmente satisfeito, confesso que meio perfeccionista.

Como estava na eminência de iniciar um novo projeto ligado aos foguetes de água, comecei então a pesquisar o que havia além das transferências térmicas, dentre os métodos que julguei "possíveis",por sorte, e graças ao Google, encontrei um tutorial muito bem feito acerca do assunto, link. Num breve resumo o tutorial descreve a confecção de pci's utilizando um produto muito usado no ramo da serigrafia, que a "emulsão". Com  um pouco mais de pesquisa encontrei até um produto pronto, específico para esta finalidade, que uma a FASTPCB, 

Pois bem, a princípio digo que os dois métodos, são bastantes semelhantes, mesmo porque descrevem a confecção de pci's, utilizando-se de uma parte bem conhecida do processo serigráfico. Em ambos os casos o procedimento é iniciado passando-se uma substância na placa de face cobreada, na ausência de luz., no caso do tutorial a substância em questão é bastante conhecida, trata-se de uma emulsão, a base de água, misturado com um sensibilizante líquido que é o bicromato de sódio, numa proporção indicada pelo fabricante da emulsão. No método da FASTPCB, o procedimento é o mesmo, o detalhe é que a pasta FASTPCB já vem pronta para o uso.

Em seguida submete-se a placa (com a camada de emulsão/FASTPCB) à "secagem", ainda na ausência de luz, na sequência, a placa com o fotolito do circuito desejado, são expostos à luz, no caso do tutorial a lâmpada usada é do tipo halogena, e no método da FASTPCB, do tipo Ultra Violeta,

Após determinado tempo, sob a luz, passa-se à "revelação", que nada mais é que submeter a placa a um banho. Com esse banho a parte não exposta a luz solta-se da placa, resultado apenas as trilha, ilhas e etc., que são partes que interessam para o circuito. em seguida faz-se a corrosão de modo igual com o ácido percloreto de ferro.

Bom, tendo visto que as situações assemelhavam-se muito, resolvi, buscar mais informações quanto aos produtos usados. No tutorial a emulsão (da marca GENÊSIS) usada era do tipo que necessitava da adição de outro produto que é o sensibilizante, no caso especifico "bicromato de sódio", da mesma marca, o problema é que o "bicromato de sódio" é muito perigoso, inclusive é considerado "possivelmente carcinogênico". Cabe reflexão: Não vale a pena mexer com um produto desse só pra ver garrafa PET voando. Com mais pesquisa descobri que havia um tipo de sensibilizante que não era tóxico e ainda era biodegradável, trata-se do sensibilizante DIAZO, bastante comum, porém menos usado, pois é mais carro. A titulo de informação, a venda do bicromato de sódio já é proibida nos Estados Unidos e na Europa, e aqui é o mais usado. O problema que encontrei no uso do DIAZO é que ele vem em pó, para uma quantidade exata de água, e de emulsão, até ai tudo, o problema é que a validade da emulsão pós adição de sensibilizante diminui, é só isso.

Com mais um pouco de pesquisa descobri que a AGABÊ, outro fabricante de produtos para serigrafia, tinha uma emulsão pré-sensibilizada, para alta definição e pronta pra uso, e ainda melhor, sem risco para a saúde, o nome do produto é UNIFILM WR,

Após está descoberta, decidi comprar a emulsão UNIFILM WR, por a mão na massa. A surpresa maior que tive foi quando abri o pote da emulsão, era exatamente da mesma cor da FASTPCB. Cabe reflexão: ou melhor, não cabe.

Abaixo segue a relação de preços (Goiânia-GO/Internet) e quantidades dos produtos citados. (em 23/09/2012)

Emulsão Gênesis (900 ml) = R$  16,90;

Sensibilizante bicromato de sódio (100 ml) = R$ 2,50, quantidade exata para misturar a 900 ml de emulsão;

Sensibilizante  DIAZO = R$ 9,30, quantidade exata para 900 ml de emulsão, após adição de água;

Tinta para Fotogravação FASTPCB (60 gramas) = R$ 35,80 + frete;

Emulsão UNIFILM WR da AGABÊ (900 ml) = R$ 42,00.

A seguir, da minha primeira pci usando o método da serigrafia, ainda inacabada é claro. É possível notar que propositadamente, como era totalmente leigo no método, as trilhas não estão tao finas.   

Preparativos para o teste do CV002

Graças as férias de julho terminei a montagem da nova "cabeça" para o foguete GH2900, no próximo final de semana terei condições para testar o computador de voo CV002. Fiquei surpreendido com a rapidez com que concluí "trabalho".

Estava acostumado a usar com material principal para a construção de compartimentos para paraquedas o forro de PVC (6,0 mm), pois é leve e rígido, o que é bom. Porém, trabalhar com esse material não é muito fácil, efetuar cortes usando estilete é trabalhoso e o acabamento não fica muito bom, principalmente as placas circulares. Já havia pensando em usar isopor para essas partes circulares, pois poderia ser mais fácil de cortar e ainda reduziria o peso final do compartimento.

Navegando no YouTube encontrei um projeto bom para um cortador de isopor de mesa, como tinha quase todo o material necessário acabei construindo um. Pra minha sorte mostrou-se muito eficiente também para efetuar cortes no forro PVC.

Quanto ao dispositivo escolhido como "gatilho" para o CV002 acabei fazendo a opção pelo relé de mercúrio (original). Apesar de ter poucas dúvidas com relação ao funcionamento do CV002, não quis colocar duas "novidades" a prova simultaneamente. Quando for testar um novo "gatilho", devo realizar o teste com o CV001, onde posso programar um tempo para a liberação do paraquedas, independente da ação do "gatilho".

Segue imagens do foguete.