Resumo

Objetos que reentram na atmosfera trafegam em regime de velocidade hipersônico, onde as moléculas do ar são sujeitas aos efeitos de altas temperaturas, como: vibração, dissociação e ionização. Nesse caso, o ar não pode ser tratado como gás caloricamente perfeito. O aquecimento aerodinâmico é um fenômeno predominante nesse regime de velocidade, resultante da fricção entre as moléculas do ar e a superfície do objeto que realiza reentrada atmosférica. Na década de 1950, engenheiros aerodinamicistas se dedicaram ao estudo deste fenômeno, como meio de prever o comportamento em voo de aeronaves e foguetes. Isso levou ao desenvolvimento de métodos teóricos e experimentais que, posteriormente, contribuíram para o início da exploração espacial. No presente trabalho foram utilizados métodos para estimar o aquecimento aerodinâmico de uma capsula espacial, com geometria cônica rombuda, durante reentrada atmosférica. Foram considerados sete pontos da trajetória de reentrada. Para estimar o aquecimento sofrido no ponto de estagnação da capsula utilizou-se o método desenvolvido por Fay e Riddell (1958). O método desenvolvido por Lees (1956) foi empregado para estimar a distribuição do calor nas regiões esférica e cônica da capsula. Para isso, foi necessário conhecer a geometria do veículo, a trajetória do voo de reentrada, as propriedades termodinâmicas da atmosfera nos sete pontos da trajetória escolhidos para análise, as relações de onda de choque normal e as relações isentrópicas. A partir destes conhecimentos, foi possível observar o comportamento das propriedades termodinâmicas e como elas influenciam no aquecimento aerodinâmico e ao longo dos sete pontos da trajetória de reentrada.