14 – Figura 79 adaptada por meio de (CAMPELLO, 2004) com fios torcidos e blindados.

Segue abaixo a figura 79 simplificada (COMAER, 2004), adaptada do circuito fornecido pelo IAE à tese de mestrado de (CAMPELLO, 2004), com o objetivo de não acumular eletricidade estática nas linhas de disparo dos detonadores (LEITE, 2013), com pares de fios torcidos e blindados entre a caixa de relés e os detonadores:

Figura 79 Completa, adaptada de CAMPELLO com fios torcidos blindados.

Fonte: Figura adaptada das figuras 79 de (COMAER, 2004) e 4 de (CAMPELLO, 2004), com os pares de fios dos detonadores torcidos, blindados, curto-circuitados e aterrados na estrutura do Veículo através de um resistor de 100 kΩ.

Na figura 4 apresentada em (CAMPELLO, 2004), o resistor de 10 kΩ existente no fio do polo negativo da bateria não existe no fio do polo positivo.

Na figura adaptada mostrada acima, foi adicionado um resistor de 10 kΩ também no fio do polo positivo da fonte de disparo em conformidade com a orientação existente no handbook MIL-HDBK-1512, antiga norma MIL-STD-1512 (DOD, 1997) transcrita abaixo, na qual está escrito que após a remoção do curto-circuito dos fios dos detonadores não devem ser removidos os resistores do circuito de segurança e atuação quando este estiver na condição armado:

5.10.4 Electrostatic protection and isolation. In the safe condition, no electrical continuity shall exist between the firing source either on its plus or common return lines and the firing output connector (A/D) or electrical initiators (S&A). In addition, in the safe condition, the output firing lines to the electroexplosive device(s) shall be shorted and the shorted through a 10,000- to 500,000- ohm resistor. In the armed condition, the electroexplosive  device(s) firing circuit shall be completed and the shorted removed; the resistor shall not be removed. (DOD, 1997)

A caixa de relés deve possuir blindagem eletromagnética e os conectores devem fornecer blindagem de 360º ao redor dos pares de fios torcidos blindados. Para simplificar a figura, os pares de fios que descem da caixa de relés pela torre de umbilicais, por meio de um conduíte metálico até a Sala de Interface, são considerados como sendo fios torcidos blindados. A linha de disparo entre a Sala de interface e a casamata possuía fios torcidos e blindados , conforme mostrado na figura abaixo (COMAER, 2004):

Figura 88 - Representação simplificada da linha de fogo com a caixa de relés na condição de SEGURANÇA.

Fonte: Figura 88 apresentada em (COMAER, 2004)

Desta forma, o risco de indução de corrente elétrica nos pares de fios dos detonadores pela ação de campos eletromagnéticos é minimizado, exceto por indução causada por descargas atmosféricas. Também é minimizado o risco de incidência de eletricidade estática diretamente nos pares de fios torcidos, pois os mesmos estão protegidos pelas suas respectivas blindagens aterradas em todos os conectores.

Segue abaixo a figura 86 modificada a partir do Relatório da Investigação do Acidente (COMAER, 2004), que mostra o conjunto dos 8 pares de fios blindados e seus respectivos conectores de 16 pinos, exclusivos para a cablagem dos pares de fios blindados dos detonadores com as caixas de relés redundantes nos detonadores, mostrando os resistores de 100 kΩ responsáveis pelo escoamento da eletricidade estática para o aterramento da estrutura do Veículo, bem como os centelhadores e varistores responsáveis pela atenuação dos transientes que por ventura sejam induzidos na “linha de fogo”:

Figura 86 com par de fios blindados e curto circuito dos pinos

Fonte: Figura adaptada da figura 86 mostrada em (COMAER, 2004) com o emprego de fios torcidos e blindados, caixas de relés redundantes nos detonadores contendo resistores dissipadores, centelhadores e varistores.

Uma alternativa melhorada ao circuito acima é a utilização dos dois resistores de 100 kΩ mostrados nas figuras 20.2 em (MANHA, 2009) e 12.4 apresentada em (PATEL, 2005):

Figura 86 - Posicionamento dos conectores dos detonadores dos propulsores A, B, C e D do primeiro estagio adaptado a figura 20.2 de (MANHA, 2009) com fios blindados

Fonte: Figura adaptada das figuras 86 de (COMAER, 2004), 20.2 de (MANHA, 2009) e 12.4 de (PATEL, 2005) com o emprego de fios torcidos e blindados e caixas de relés redundantes nos detonadores contendo resistores dissipadores de eletricidade estática e divisores de correntes induzidas nas antenas em loop dos fios dos detonadores.

O aumento da probabilidade de obtenção desta atenuação pode ser obtida por meio da introdução de centelhadores e varistores, para servirem de dispositivos redundantes de atenuação de tensão e corrente na ponte resistiva em conjunto com os resistores de 100 kΩ apresentados nas figuras 12.4 de (PATEL, 2005) e 20.2 de (MANHA, 2009) quando o circuito estiver na condição de SEGURANÇA e ARMADO:

Figura 86 - Posicionamento dos conectores dos detonadores dos propulsores A, B, C e D do primeiro estagio adaptado a (MANHA, 2009) com centelhador e varistor

Fonte: Figura adaptada das figuras 86 de (COMAER, 2004), 12.4 de (PATEL, 2005) e 20.2 de (MANHA, 2009) com a adição de centelhadores e varistores.

Bibliografia

1 – CAMPELLO, Alexandre S. Modelagem e análise comparativa da confiabilidade em sistemas de segurança e atuação com aplicação em foguetes. 2004. 108f. Tese de mestrado – Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.bd.bibl.ita.br/tesesdigitais/000531953.pdf > p. 24. Acessado em 2013.

2 – COMAERRelatório da Investigação do Acidente ocorrido com o VLS-1 V03, em 22 de agosto de 2003, em Alcântara, Maranhão. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.defesanet.com.br/docs/VLS-1_V03_RelatorioFinal.pdf >, p. 50, 53 e 55. 2004. Acessado em 2013.

3 – LEITE, H. E. Falhas técnicas no projeto do circuito de Segurança e Atuação dos propulsores do primeiro estágio do VLS-1 V03. 2013. Página da Internet. Disponível em < URL: https://dallapiazza.wordpress.com/2013/07/31/falhas-no-projeto-dos-circuitos-das-figuras-79-86-e-88/ >, item 3.6. Acessado em 2013.

4 – MANHA, W. D. Propellant Systems Safety. Chapter 20 in Safety Design for Space Systems. 2009. p. 672.

5 – PATEL, M. R. Spacecraft power systems. 2005. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.e-reading-lib.org/bookreader.php/135136/Patel_-_Spacecraft_Power_Systems.pdf > p. 325. Acessado em 2014.

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About Dallapiazza

Este trabalho de pesquisa é destinado à Força Aérea Brasileira. Tem como objetivo principal orientar os atuais e futuros engenheiros, que trabalham ou pretendem trabalhar nestas atividades de lançamento de foguetes de sondagem ou veículos lançadores de satélites, sobre o projeto correto do circuito de segurança e atuação de solo, os riscos existentes e as medidas preventivas que devem ser adotadas na proteção do mesmo, a fim de torná-lo seguro e fornecer subsídios para o lançamento seguro do VLS-1 V04, bem como ser fonte de material didático sobre este assunto. É também uma homenagem ao meu tio, Brig Eng Roberto Della Piazza (1938-2013), T72 do ITA e Ex-Diretor da Diretoria de Material da Aeronáutica, cujo sobrenome correto do pai e do avô é Dallapiazza.
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