Estudo conceitual da combustão supersônica para voo ascendente em velocidade hipersônica constante na atmosfera terrestre
propulsão hipersônica aspirada, combustão supersônica, scramjet, abordagem de engenharia, estudo analítico, estudo numérico
Este trabalho apresenta o estudo conceitual de um demonstrador scramjet operando em voo hipersônico a 1950 m/s, nas altitudes de 21 km, 26 km e 31 km. A metodologia adotada baseia-se na otimização da seção de compressão, utilizando os critérios de choque on-lip, choque on-corner. Os resultados indicaram que, independentemente da altitude, foram obtidas condições constantes na entrada da câmara de combustão, com temperatura de aproximadamente 1094 K e número de Mach de 2,16. A análise comparativa mostrou que o aumento no número de rampas melhora a eficiência da compressão, reduzindo perdas por choque e mantendo o regime supersônico. A configuração com três rampas destacou-se como a mais eficiente, conciliando desempenho aerotermodinâmico. As simulações no modo power-on, aplicando a teoria de Rayleigh, confirmaram aumento nas propriedades termodinâmicas e geração de empuxo não instalado positivo, validando o potencial do demonstrador para voo hipersônico aspirado. O estudo contribui diretamente para o avanço nacional no desenvolvimento de sistemas de propulsão hipersônica aspirada, fortalecendo a aplicação de métodos analíticos na modelagem preliminar de scramjet.