20 – Recomendações para o lançamento seguro do VLS-1 V04 e algumas perguntas sobre o VLS-1 V03.

INTRODUÇÃO

Para que seja monitorado o efeito dos campos eletromagnéticos, presentes no Meio Ambiente de Trabalho da Torre Móvel de Integração, sobre os detonadores dos propulsores do primeiro estágio e evitada uma iniciação não intencional de algum destes detonadores reais com explosivos, é necessária a realização do sensoreamento contínuo da temperatura da ponte resistiva de 1 Ω, de um ou vários detonadores simulados, durante toda a fase de preparação e montagem do Veículo no Sistema Plataforma de Lançamento do Centro de Lançamento de Alcântara (CLA), utilizando-se material inerte no lugar do explosivo juntamente com a tecnologia da empresa Opsens Inc. descrita em (DUPLAIN e LEDUC, 2014):

DUPLAIN, G. e LEDUC, C. Smart and Reliable Assessment of Electromagnetic Environmental Effects on Ordnance made easy – How to become a successful HERO tester in 4 steps. 2009. Página da Internet. Disponível em URL: http://www.opsens.com/pdf/products/DOD%20E3%20paper.pdf . Acessado em 20-09-2014.

HERO: Hazards from Electromagnetic Radiation to Ordnance

Uma nota aplicativa publicada pela empresa FISO Technologies Inc. sobre a instrumentação utilizada no teste de Electro-explosive devices (EEDs) ou Electrically initiated devices (EIDs) e seus respectivos circuitos de segurança e atuação expostos a campos eletromagnéticos, encontra-se disponível em URL: https://www.yumpu.com/en/document/view/22162731/download-application-note-fiso-technologies-inc . Acessado em 09-10-2014.

20.1 Proteção do circuito de segurança e atuação utilizado em solo (“linha de fogo”) para a ignição dos propulsores do primeiro estágio

20.1.1 – Tendo em vista que:

20.1.1.1 – O detonador utilizado no VLS-1 V03 não possuía centelhadores internos à sua carcaça (“spark gaps”);

20.1.1.2 – Nos circuitos de segurança e atuação idênticos fornecidos pelo IAE às teses de mestrado de (CAMPELLO, 2004), (VISCONTI, 2007) e (SPINA, 2009), o desacoplamento dos fios da “linha de fogo” em relação ao aterramento do Veículo é realizado por meio da utilização de um resistor de 100 kΩ conectado entre o curto-circuito dos fios dos detonadores e o aterramento do Veículo na condição de SEGURANÇA do circuito e

20.1.1.3 – O curto-circuito dos fios dos detonadores criam uma antena em “loop” que possibilita a iniciação não intencional gerada por indução de corrente nesta antena,

segue abaixo o desenho simplificado no qual foi adotado o conceito utilizado em (PATEL, 2005) e (MANHA, 2009), que elimina a possibilidade de iniciação não intencional por indução de corrente na antena em “loop” por meio da introdução de dois resistores de 100 kΩ no mesmo:

Figura 88 Adaptada conforme MANHA 2009 e PATEL 2005 com protecoes redundantes

Figura adaptada utilizando a figura 88 de (COMAER, 2004) com: pares de fios torcidos com blindagem, cuja função é considerada a primeira linha de defesa (MUSGRAVE et al, 2009); conectores blindados; barreiras elétricas; caixas metálicas para a blindagem dos circuitos e componentes existentes nas interfaces da linha de fogo em solo e na caixa de relés dos detonadores situada na Torre de Umbilicais; a proteção da antena em loop apresentada em (MANHA, 2009) para a atenuação da corrente induzida por EMI; associação em paralelo dos resistores de 200 kΩ resultando em resistores equivalentes de 100 kΩ posicionados conforme orientação existente no MIL-HDBK-1512; caixa de relé com respectivas proteções para cada detonador (PATEL, 2005);  Dispositivos de Proteção contra Surtos (NBR 5410, 2004); aplicação do princípio da redundância para aumentar a confiabilidade e a questão da equipotencialidade dos aterramentos da casamata e do Veículo (JOFFE e LOCK, 2010).

No desenho acima foram mantidos os resistores de 100 kΩ (ou dois de 200 kΩ em paralelo) aterrando os fios da “linha de fogo” na condição ARMADO do circuito, que pode ser observado com facilidade no desenho simplificado abaixo:

Simplificacao da figura 88 para entendimento da aplicacao dos conceitos de MANHA 2009 e MIL HDBK 1512

Figura adaptada utilizando a figura 88 de (COMAER, 2004) com: a proteção da antena em “loop” apresentada em (MANHA, 2009); os resistores de 200 kΩ associados em paralelo e posicionados na caixa de relés e na caixa de relé do detonador conforme orientação existente no MIL-HDBK-1512 e pares de fios torcidos e blindados.

20.1.2 Funções das proteções

20.1.2.1 Caixas metálicas

Criar blindagem eletromagnética e eletrostática para os circuitos e componentes elétricos existentes nas interfaces da “linha de fogo”, bem como protegê-los dos agentes físicos e químicos presentes da atmosfera agressiva existente a beira mar.

20.1.2.2 Par de fios torcidos com blindagem

O texto abaixo foi obtido em (WILLIAMS, 2005) e explica a condição na qual existe a necessidade de utilizarmos blindagem num par de fios torcidos:

“1.2.6 Twisted pair”

Special mention should be given to twisted pair because it is a particularly effective and simple way of reducing both magnetic and capacitive interference pickup. Twisting the wires tends to ensure a homogeneous distribution of capacitances. Both capacitance to
ground and to extraneous sources are balanced. This means that common mode capacitive coupling is also balanced, allowing high common mode rejection. Figure 1.22 compares twisted and un-twisted pairs. But note that if your problem is already common mode capacitive coupling, twisting the wires won’t help. For that, you need shielding.” (WILLIAMS, 2005) p. 28.

A figura 21.4 abaixo mostra um par de fios torcidos, cuja blindagem é considerada a primeira linha de defesa (MUSGRAVE et al, 2009):

Twisted shielded pair courtesy of NASA

Fonte: (MUSGRAVE et al, 2009)

A blindagem do par de fios torcidos atenua substancialmente a radiação eletromagnética proveniente de fontes externas, desde telefones celulares até antenas de radares. Os fios torcidos servem para cancelar o efeito de algum campo eletromagnético que consiga penetrar a blindagem (MUSGRAVE et al, 2009).

 20.1.2.3 Resistores de 100 kΩ (ou 200 kΩ em paralelo) especificados para suportarem descargas eletrostáticas (VISHAY, 2010)

Promover o desacoplamento entre os fios da “linha de fogo” e o aterramento sem deixá-los flutuantes, pois desta forma ocorre a dissipação da eletricidade estática gerada nos mesmos impedindo assim a sua acumulação, bem como criando um caminho alternativo ao explosivo primário do “primer”, com o objetivo de desviar eventuais picos de corrente gerados por descargas eletrostáticas, incidentes nos pinos ou nos fios, para a estrutura aterrada do Veículo.

 20.1.2.4 Dispositivos de Proteção contra Surtos (NBR 5410, 2004)

Desviar eventuais picos de corrente gerados por descargas eletrostáticas, incidentes ou induzidas nos fios dos detonadores, para a estrutura aterrada do Veículo. São proteções redundantes aos resistores de 100 kΩ.

Se existirem centelhadores (“spark gaps”) dentro dos detonadores, então estes dispositivos de proteção contra picos de voltagem na rede elétrica da “linha de fogo” e os resistores de 100 kΩ formarão 3 três proteções redundantes.

 20.1.2.5  Relés

Criar barreiras elétricas entre a fonte de energia elétrica e os detonadores, bem como permitir a mudança da condição do circuito da “linha de fogo” de SEGURANÇA ou inativo para ARMADO ou ativo.

 20.1.2.6  Caixa de relé do detonador

Criar as proteções da caixa metálica e de um relé redundante aos demais existentes na “linha de fogo”, com seus respectivos resistores e Dispositivos de Proteção contra Surto proporcionando um isolamento seguro do detonador dentro da sua cavidade, alojador ou o mais próximo possível do mesmo.

Estas proteções baseiam-se no princípio de que, não existindo centelhador interno nos detonadores utilizados no VLS-1 V03 com a finalidade de criar um caminho alternativo para as descargas eletrostáticas, estes caminhos alternativos deveriam ter sido proporcionados através de dispositivos externos, a fim de prevenir que a descarga eletrostática pudesse ocorrer através do explosivo primário existente no “primer” do iniciador do detonador (JOFFE e LOCK, 2010) e (MOSES, 1967).

As exigências normativas relativas a estas proteções encontram-se descritas em (USAF, 1984), (USAF, 1997), (DOD, 1997), (DOD, 1998) e (LEITE, 2013).

20.1.3 – Segue abaixo um desenho simplificado da “linha de fogo” para proteger o detonador da figura 88 (COMAER, 2004) de iniciação não intencional, utilizando um resistor de 100 kΩ entre cada fio do detonador e o aterramento do Veículo, com o objetivo de evitar a iniciação por indução de corrente gerada por energia eletromagnética na antena em “loop” dos fios dos detonadores, conforme mostrado na figura 20.2 de (MANHA, 2009):

Figura 88 - Adaptada de acordo com (MANHA, 2009) e conforme o sub-item 5.10.4 do MIL-HDBK-1512

Figura adaptada das figuras 88 de (COMAER, 2004) e 20.2 de (MANHA, 2009), seguindo a orientação existente no sub-item 5.10.4 do MIL-HDBK-1512, para manter na condição ARMADO os resistores de 100 kΩ que desacoplam os fios da linha de fogo” na condição de SEGURANÇA.

20.1.4 – De acordo com o sub-item 3.4.2.4 Barreiras, do REGULAMENTO TÉCNICO GERAL DA SEGURANÇA ESPACIAL Parte 1, da Agência Espacial Brasileira (AEB, 2012):

“3.4.2.4 Barreiras

Para que os circuitos potencialmente perigosos não sejam ativados intempestivamente, devido às falhas de hardware ou por erro humano, deverão ser introduzidas barreiras, em um número cujo mínimo depende da severidade do evento não-aceitável: três barreiras para um evento de conseqüências catastróficas e duas para um evento de conseqüências críticas. Para os circuitos potencialmente perigosos, o dispositivo situado no circuito que comanda a passagem do fluido ou da corrente pode ser considerado como uma barreira.

As barreiras para cada evento não-aceitável devem ser independentes e, se possível, de naturezas diferentes. Podem ser de natureza mecânica, elétrica, software, etc.

É exigido que, para os circuitos que possam gerar eventos de conseqüências catastróficas, o Operador da Segurança do Centro disponha:

• do comando de uma das barreiras ou da proibição da remoção dessa barreira;
• da sinalização do estado dessa barreira.

Essa barreira é designada como dispositivo de interceptação. Os procedimentos devem ser concebidos de modo que as várias barreiras de um mesmo circuito não possam ser removidas simultaneamente. (AEB, 2012)

as barreiras são necessárias, principalmente os Dispositivos Mecânicos de Segurança (DMS), pois quanto mais proteções existirem, maior será a confiabilidade do circuito de segurança e atuação e menor será a probabilidade de ocorrer um acidente

20.2 – Comentários sobre as proteções da “linha de fogo”

Existiam dois motivos para a instalação dos resistores de 10 a 100 kΩ, entre o curto-circuito dos fios dos detonadores e o aterramento do Veículo:

20.2.1 – Dissipar a eletricidade estática gerada na capa dos fios e nos fios da “linha de fogo”sem blindagem, decorrente da ação de fenômenos naturais (Campo Elétrico Vertical, vento, poeira, areia, nuvens, chuva, presença de íons na umidade do ar, radônio, alterações no clima espacial, etc.) e/ou pelo atrito entre as capas dos cabos agrupados na cablagem exposta ao vento, evitando desta forma o acúmulo da mesma na “linha de fogo” e

20.2.2 – De acordo com (JOFFE e LOCK, 2010) p. 139:

Grounding for ESD is implemented on the basis of the same physical principles as those applied for “regular” EMI. Unique to grounding for ESD is the fact that often “soft grounds,” in which a dissipative element (i.e., resistor) is incorporated in the grounding path, are used for limiting peak ESD currents from flowing through the protected sensitive circuit. As an example, electrically initiated explosive devices (EIEDs), when in the “safe” position, should be grounded through resistors having values of 10 to 100 k.

são usados elementos dissipativos (resistores) ligados ao aterramento do circuito, para evitar que o pico das correntes geradas por descargas eletrostáticas, fluam através do circuito sensível protegido. Como um exemplo, quando os dispositivos eletro-explosivos (EIEDs) se encontram na posição de “segurança”, devem ser aterrados através de resistores com valores entre 10 e 100 k.

Consequentemente, todos os resistores de 100 kΩ, que estavam realizando a proteção da linha de fogo, deveriam estar aterrados no Veículo e ter sido projetados e fabricados para suportarem descargas eletrostáticas e surtos de correntes induzidas nos fios que eles protegiam.

Portanto, a ausência dos resistores de 100 kΩ entre os fios curto-circuitados dos detonadores dos propulsores A e D e o aterramento do Veículo, expôs o explosivo primário do “primer” à eletricidade estática acumulada na capacitância intrínseca dos detonadores e seus respectivos fios e aos picos de correntes geradas nos mesmos pelas descargas eletrostáticas que, hipoteticamente, tenham induzido surtos de corrente ou atingiram diretamente os fios, conforme mostra a figura 88 abaixo, que se encontra na condição de SEGURANÇA mas permitiu que ocorresse o acidente (COMAER, 2004):

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

Fonte: (COMAER, 2004)

Como não foram aterrados os 16 resistores de 100 kΩ no aterramento do Veículo, então podemos concluir que estes resistores não foram especificados para suportar picos de correntes geradas por descargas eletrostáticas, porque se as descargas eletrostáticas nos fios das linhas de fogo tivessem sido previstas na análise de riscos, então o acidente não teria ocorrido.

20.2.3 – O diagrama da figura 79 poderia ter sido projetado e implantado conforme a figura abaixo, cujo circuito está simplificado porque encontra-se na condição de Segurança:

Circuito de segurança e atuação com múltiplas proteções para os detonadores instalados

Os relés colocados próximos aos detonadores como em (PATEL, 2005) foram adicionados para duplicar a proteção (barreira) por meio de um segundo curto-circuito dos seus respectivos pinos, aterrados na carcaça através de um resistor de 10 a 100 kΩ (JOFFE e LOCK, 2010), (WILSON, 2002), 100 e 1 kΩ (JOFFE e LOCK, 2010) ou 200 a 1 kΩ (LEOPOLD e ROSENTHAL, 1975) que não atendem as normas mas foi a faixa de resistores que protegeu o detonador por eles pesquisado, propiciando resposta segura às descargas eletrostáticas de 25 kV entre os fios e a carcaça dos detonadores.

Os resistores destas duas últimas faixas de 100 a 1 kΩ e de 200 a 1 kΩ podem ser utilizados somente se possuírem o mesmo valor e ligados entre cada um dos pinos dos detonadores e o aterramento da carcaça dos mesmos, dentro de suas cavidades ou alojamentos em paralelo com a impedância interna dos detonadores, cujo texto explicativo e ilustrações dos circuitos encontram-se em (LEOPOLD e ROSENTHAL, 1975).

Porém, se forem utilizados os resistores de 100 kΩ preconizados na figura 20.2 de (MANHA, 2009) em seu Safe and arm device, que tem como objetivo proteger as antenas em loop formadas pelos fios dos detonadores contra correntes induzidas nas mesmas, a figura acima assumiria a seguinte forma:

Circuito de seguranca e atuacao com multiplas protecoes para os detonadores instalados na condicao de seguranca

Realizando a simplificação das duas associações em paralelo dos 8 resistores de 100 kΩ do circuito acima teremos:

Figura ilustrativa das proteções redundantes de 50K

no qual tivemos que acrescentar a impedância Zcabo, nos dois fios que interligam o quadro de distribuição das linhas umbilicais da casamata com o quadro de distribuição das linhas umbilicais da sala de interface.

Esta impedância Zcabo é caracterizada principalmente pela indutância dos fios blindados de 300 m. Portanto, são fios que não possuem impedância adequada para desviar através do aterramento da casamata os picos de transientes de corrente gerados por descargas eletrostáticas, pois resistores e fios destinados a proteger os detonadores desses transientes devem possuir indutâncias baixíssimas. Este é o principal motivo pelo qual está escrito em (COMAER, 2004) p. 55:

Com efeito, as características de construção da “linha de fogo” dos propulsores do primeiro estágio permitem deduzir que uma descarga eletrostática, independentemente de onde tivesse sido originada no Veículo, só poderia ser transferida para a “linha de fogo” no trecho compreendido entre a caixa de relés e os detonadores dos conjuntos de ignição dos propulsores (Figura 88).

Essa dedução resulta do fato de que, estando o painel de controle na condição de SEGURANÇA, ou seja, os relés de proteção desarmados, o circuito de cada “linha de fogo” dos propulsores do primeiro estágio pode ser considerado como “flutuante”, apesar da existência de dois resitores de 100 kΩ em cada fio (Figura 88) e de haver aterramento na casamata.(COMAER, 2004) p. 55,

além do fato de não existir um caminho alternativo para dissipar a eletricidade estática ou desviar as descargas eletrostáticas incidentes ou induzidas nos pares de fios torcidos sem blindagem dos detonadores.

20.2.4 – Retornando este circuito àquela situação original da figura 79 existente em (COMAER, 2004), na qual não existia o aterramento dos 16 resistores de 100 kΩ e não existia um resistor de 100 kΩ entre cada um dos pares de fios curto-circuitados dos detonadores e o aterramento do veículo, obteríamos o seguinte diagrama simplificado:

Figura 79 - Simplificada e desprotegida, como encontrava-se no dia do acidente

mostrando que, a condição de SEGURANÇA que está escrita no título da figura 88 do relatório da investigação do acidente (COMAER, 2004):

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

Fonte: (COMAER, 2004)

e não está justificada, é na realidade uma condição de INSEGURANÇA.

20.2.5 – A conexão direta do par de fios dos detonadores a qualquer aterramento viola normas técnicas que proíbem este tipo de conexão, pois se a carcaça do detonador estiver numa condição eletricamente flutuante e acumular eletricidade estática ou então entrar em contato com uma fonte de eletricidade estática, então existirá o risco de ocorrerem descargas eletrostáticas da carcaça do detonador para os pinos do mesmo.

Além dos resistores possuírem a função de dissipação da eletricidade estática, não permitindo assim a sua acumulação da mesma, eles também promovem o desacoplamento entre os fios e o aterramento.

Para ilustração desta situação, segue abaixo em vídeo a explicação sobre um acidente com foguete ocorrido pelo fato da extremidade da linha de fogo ter sido aterrada:

  • Dan Anderson training video
  • No instante 00:28:25 o apresentador inicia a estória de um acidente com um foguete provocado por descarga eletrostática. No instante 00:30:00 ele explica a causa da iniciação do squib do foguete e em 00:31:30 é explicada a medida preventiva que deveria ter sido executada para evitar a ocorrência deste acidente (WILSON, 2002).

20.2.6 – Além do título da figura 88 acima, o relatório traz a seguinte definição de condição ou posição de SEGURANÇA para cada um dos oito relés de segurança:

a) SEGURANÇA – Corresponde à posição de repouso do relé. Nessa posição, a linha que sai da caixa de relés e leva a corrente ao detonador é curto-circuitada, mantendo-se um vínculo com a linha de fogo proveniente da casamata através de resistores de 100 kΩ.

mas não explica a razão da existência deste vínculo.

Nesta afirmação houve a intenção de passar ao leitor a ideia de que, além da extremidade da linha de fogo da casamata estar desconectada do painel de disparo, curto-circuitada e aterrada, os fios curto-circuitados dos detonadores estavam isolados do aterramento da extremidade da linha de fogo existente da casamata, por meio dos resistores de 100 kΩ, que na realidade se resumiam numa associação de dois resistores de 12,5 kΩ em paralelo que resultavam numa resistência equivalente de 6,25 kΩ, valor este abaixo do valor mínimo de 10 kΩ exigido nas normas.

A função destes resistores de 100 kΩ não era efetuar o isolamento entre a linha de fogo proveniente da casamata e os detonadores e muito menos proteger os detonadores através do aterramento da casamata. O objetivo destes resistores de 100 kΩ era criar um caminho alternativo para drenar a eletricidade estática, gerada nos fios, para o aterramento do veículo, a fim de evitar o acúmulo da mesma na linha de fogo, bem como serem um caminho alternativo para que os pulsos de correntes, geradas por descargas eletrostáticas incidentes diretamente ou induzidas nos fios torcidos sem blindagem dos detonadores, pudessem fluir para o aterramento do veículo, evitando desta forma nos dois casos a geração de centelha no explosivo do primer do detonador mostrada na figura 88 (COMAER, 2004).

Portanto, a condição ou posição definida como sendo de SEGURANÇA na realidade era de INSEGURANÇA, devido ao fato de não existirem resistores de 100 kΩ cumprindo as funções previstas para os mesmos nas normas técnicas e na literatura científica.

A título de ilustração, segue abaixo a figura 79 com a observação obtida em (FRANKLIN, 2013):

Figura 79

“Precaution: keep the entire EED circuit isolated from ground, at all times, whenever possible. (FRANKLIN, 2013)

A linha vermelha na caixa de relés representa a presença de cargas eletrostáticas positivas a um potencial de no mínimo 3 kV, decorrente do fato da mesma não ter sido aterrada na carcaça do Veículo (WILSON, 2002).

20.3 – De acordo com (JOFFE e LOCK, 2010), os resistores conectados nos fios dos detonadores e aterrados no Veículo são essenciais para desviar os picos de corrente gerados por descargas eletrostáticas. Portanto, a especificação dos resistores de 10 a 100 kΩ deve levar em conta este objetivo.

20.3.1 – Iniciou-se a pesquisa dos resistores pela tabela 3.1 Survey of resistor types existente no livro de (WILLIAMS, 2005), na qual obtivemos o nome das empresas Vishay e Welwyn na linha Bulk metal (precision):

Table 3.1 Survey of resistor types p. 71

20.3.2 – Na página da Internet da empresa Vishay (VISHAY, 2010), encontra-se uma análise dos resistores utilizados para desviarem descargas eletrostáticas para o aterramento e separamos os seguintes resistores destinados a esta finalidade para posterior escolha:

20.3.2.1 – FRST 2512 (VISHAY, Aug-2012)

20.3.2.1.1 – “GLOBAL ORDER PART NUMBER”:

                        10 kΩ: Y401810KT9W

                      100 kΩ: Y4018100KT9W

20.3.2.1.2 – “HISTORICAL PART NUMBER”

                        10 kΩ: FRST 2512 10K TRC2.5 T S W

                      100 kΩ: FRST 2512 100K TRC2.5 T S W

Resistor FRST 2512

20.3.2.2 – VSMP 2512 para Military and Space Applications” (VISHAY, Oct-2012)

20.3.2.2.1  “GLOBAL ORDER PART NUMBER”

                       10 kΩ: Y162810KT9W

                     100 kΩ: Y1628100KT9W

20.3.2.2.2  “HISTORICAL PART NUMBER”

                       10 kΩ: VSMP 2512 10K TRC0.2 T S W

                     100 kΩ: VSMP 2512 100K TRC0.2 T S W

Resistor VSMP 2512

20.3.2.3 – FRSM 2512 (VISHAY, Nov-2012)

20.3.2.3.1  “GLOBAL ORDER PART NUMBER”

                       10 kΩ: Y402710KT9W

                     100 kΩ: Y4027100KT9W

20.3.2.3.2  “HISTORICAL PART NUMBER”

                        10 kΩ: FRSM 2512 10K TRC0.2 T S W

                      100 kΩ: FRSM 2512 100K TRC0.2 T S W

Resistor FRSM 2512

20.3.3 – Da mesma forma, na página da Internet da empresa Welwyn (WELWYN, 2012), escolhemos os seguintes resistores compatíveis com a função de desviar descargas eletrostáticas para o aterramento:

“PART NUMBER”

  10 kΩ: PWP20-10KFB008

100 kΩ: PWP20-100KFB008

WELWYN RESISTOR PWP20 - Electrical Data

WELWYN RESISTOR PWP20 - Pulse & Surge Performance

Os resistores acima especificados não são apropriados para descargas eletrostáticas atmosféricas e descargas oriundas de fontes eletrostáticas contínuas, como por exemplo, a capa de plástico insuflada continuamente com ar seco e frio, que foi instalada na coifa principal do VLS-1 V03, pois materiais que geram estática e fontes de eletricidade estática devem ser retirados da plataforma de lançamento (BILLON, 1994).

Bibliografia

1 – AEB. REGULAMENTO TÉCNICO GERAL DA SEGURANÇA ESPACIAL. 2012. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.aeb.gov.br/wp-content/uploads/2012/09/Parte_1_Regulamento_Tecnico_Geral_da_Seguranca_Espacial.pdf >. p. 13 e 19. Acessado em 2013.

2 – BILLON, H. The protection of electro-explosive devices (EEDs) and electronics from electrostatic discharge (ESD) hazards. DSTO Aeronautical and Maritime Research Laboratory. 1994. p. 17. Página da Internet. Disponível em URL: < http://www.dtic.mil/get-tr-doc/pdf?AD=ADA299464 >. Acessado em 2015.

3 – 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.

4 – 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, 51 e 55, 2004. Acessado em 2013.

5 – DOD. 1997. Electroexplosive Subsystems, Electrically Initiated, Design Requirements and Test Methods. U. S. Department of Defense. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.everyspec.com/MIL-HDBK/MIL-HDBK-1500-1799/MIL_HDBK_1512_1843/ >, p. 11. Acessado em 2013.

6 – DOD. 1998. ELECTRONIC RELIABILITY DESIGN HANDBOOK. U. S. Department of Defense. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.weibull.com/mil_std/mil_hdbk_338b.pdf >. Acessado em 2013.

7 – FRANKLIN Applied Physics Inc. Electro Explosive Devices: Functioning, Reliability, Hazards. Oaks, Pennsylvania, U.S.A. July, 2013. p. 36. Página da Internet. Disponível em < URL:  http://www.franklinphysics.com/Downloads/Handout.pdf >. Acessado em 2013.

8 – JOFFE, E. B. e LOCK, K. S. Grounds for Grounding: A Circuit to System Handbook. Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). 2010. Página da Internet. Disponível em < URL: http://metro-natshar-31-71.brain.net.pk/articles/0471660086.pdf >, p. 139, p. 149 a 153, 979. Acessado em 2013.

9 – LEITE, H. E. Dispositivos e técnicas de segurança para o Circuito de Segurança e Atuação do VLS-1. 2013. Página da Internet. Disponível em < URL: https://dallapiazza.wordpress.com/7-dispositivos-e-tecnicas-de-seguranca-para-o-circuito-de-seguranca-e-atuacao-do-vls-1/ >. Acessado em 2013.

10 – LEOPOLD, H. S. e ROSENTHAL, L. A. Investigation of techniques to reduce electrostatic discharge susceptibility of hermetically sealed EEDs. NSWC/WOL/TR 75-57, Naval Surface Weapons Center Tech. Rep. July 3, 1975. p. A-1, A-2, A-3 e A-4. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a013595.pdf >. Acessado em 2013.

11 – MANHA, W. D. Propellant Systems Safety. Chapter 20 in Safety Design for Space Systems. (MUSGRAVE et al, 2009) p. 664, 666 e 672.

12 – MOSES, S. A. Development of a 15-Second Delay Squib. PROCEEDINGS of the FIFTH SYMPOSIUM ON ELECTROEXPLOSIVE DEVICES. 1967. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?Location=U2&doc=GetTRDoc.pdf&AD=AD0720454 >, páginas 1-3.9 e 1-3.10. Acessado em 2013.

13 – MUSGRAVE, G. E., LARSEN, A. M. e SGOBBA, T. Safety Design for Space Systems. 2009. p. 701.

14 – NBR 5410Instalações elétricas de baixa tensão. Associação Brasileira de Normas Técnicas. 2004, 2ª edição. Página da Internet. Disponível em URL:

http://www.iar.unicamp.br/lab/luz/ld/normas%20e%20relat%F3rios/NRs/nbr_5410.pdfAcessado em 2014.

15 – 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 2013.

16 – SPINA, F. D. Proposta de modelo para simular faltas em rede elétrica de serviço utilizada por foguetes de sondagem. 2009. 98 f. Dissertação de mestrado – Universidade de Taubaté. Página da Internet. Disponível em < URL:http://www.livrosgratis.com.br/arquivos_livros/cp116023.pdf >, p. 58 e 68. Acessado em 2014.

17 – USAF. 1984. MIL-STD-1576: ELECTROEXPLOSIVE SUBSYSTEM SAFETY REQUIREMENTS AND TEST METHODS FOR SPACE SYSTEMS. p. 21. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.everyspec.com/MIL-STD/MIL-STD-1500-1599/MIL_STD_1576_158/ >. Acessado em 2013.

18 – USAF. 1997. AIR FORCE SPACE COMMAND MANUAL 91-710, Range Safety User Requirements Manual, V. 4 – Airborne Range Safety System Documentation, Design, and Test Requirements. p. 4-12 e 4-27. Página da Internet. Disponível em < URL: http://snebulos.mit.edu/projects/reference/NASA-Generic/EWR/97ewr-c4.pdf >. Acessado em 2013.

19 – VISCONTI, F. A. Proposta de Gerador de Ordens Pirotécnicas Baseado em Lógica Programável Estruturada. 2007. 89 f. Dissertação de mestrado – Universidade de Taubaté. Página da Internet. Disponível em < URL:http://www.livrosgratis.com.br/arquivos_livros/cp116031.pdf >. p. 43. Acessado em 2014.

20 – VISHAYResistor Sensitivity to Electrostatic Discharge (ESD). 2010. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.digikey.com/Web%20Export/Supplier%20Content/VishayPrecisionGroup_804/PDF/vishay-tech-resistor-sensitivity-to-esd.pdf?redirected=1 >. Acessado em 2013.

21 – VISHAYFRST Series. Aug-2012. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.vishaypg.com/docs/63235/FRST.pdf >. Acessado em 2013.

22 – VISHAYVSMP Series. Oct-2012. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.vishaypg.com/docs/63060/VSMP.pdf >. Acessado em 2013.

23 – VISHAYFRSM Series of Precision Chip Resistors. Nov-2012. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.vishaypg.com/docs/63209/frsm.pdf >. Acessado em 2013.

24 – WELWYNPulse Withstanding Planar Resistors. 2012. Página da Internet disponível em < URL: http://www.welwyn-tt.com/pdf/datasheet/PWP.PDF >. Acessado em 2013.

25 – WILLIAMS, T. 2005. The Circuit Designer’s Companion. Página da Internet. Disponível em < URL: http://diagramas.diagramasde.com/otros/The%20Circuit%20Designers%20Companion.pdf >. p. 71. Acessado em 2003.

26 –  WILSON, M. J. Projected Response of Typical Detonators to Electrostatic Discharge (ESD) Environments. LLNL, 2002, pg 23. Página da Internet. Disponível em  < URL: https://e-reports-ext.llnl.gov/pdf/241697.pdf  > Acessado em 2013.

20.4 Providências mínimas que deveriam ter sido tomadas com base nos circuitos de segurança e atuação idênticos apresentados nas teses de mestrado de (CAMPELLO, 2004), (VISCONTI, 2007) e (SPINA, 2009)

20.4.1 Efetuar o aterramento dos 16 resistores de 100 kΩ, existentes dentro da Caixa de relés da Torre de umbilicais, destinados a impedir a acumulação de eletricidade estática na cablagem dos pares de fios dos detonadores e nos próprios detonadores.

20.4.2 Colocar 8 resistores de 100 kΩ, previstos em (DOD, 1997), entre os curto-circuitos dos fios dos detonadores e o aterramento do Veículo. Em (CAMPELLO, 2004), na figura 4 fornecida pelo IAE, estes últimos resistores citados existiam e estavam aterrados.

20.4.3  JUSTIFICATIVA

20.4.3.1 – Existem as seguintes informações em (CAMPELLO, 2004):

1.1.1 AGRADECIMENTOS

“Ao Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), pela sugestão da área de trabalho e pelo apoio.” (CAMPELLO, 2004)

1.1.2RESUMO

“O circuito de segurança e atuação, utilizado tanto em foguetes de sondagem como em lançadores de satélite, é um dispositivo eletrônico responsável pelo acionamento dos elementos pirotécnicos de bordo desde a fase de pré-lançamento até a fase de vôo.” (CAMPELLO, 2004)

1.1.3 – Página 14

1.2-Objetivos

“Na área aeroespacial, a confiabilidade possui extrema relevância, tanto que a origem histórica da confiabilidade ocorreu justamente nesta área. Para que os foguetes cumpram as missões para que foram projetados, cabe aos projetistas desenvolverem sistemas altamente confiáveis.

A confiabilidade deve ser aplicada a todas as fases do ciclo de vida do foguete e não somente durante a fase de projeto e desenvolvimento.

O circuito de segurança e atuação, foco deste trabalho, é um componente de vital importância no funcionamento dos foguetes. Sua funcionalidade é decisiva no sucesso da missão desde a fase de pré-lançamento até a fase de vôo.” (CAMPELLO, 2004)

1.3-Organização do Trabalho

“No capítulo 3 é feita a análise da confiabilidade do circuito de segurança e atuação atualmente em uso.” (CAMPELLO, 2004)

1.1.4 – Página 16

2. CIRCUITO DE SEGURANÇA E ATUAÇÃO

“2.1 Introdução”

“O circuito de segurança e atuação, utilizado tanto em foguetes de sondagem como em lançadores de satélite, tem por finalidade a implementação dos meios necessários à segurança e à atuação dos eventos pirotécnicos de bordo.” (CAMPELLO, 2004)

… “Entende-se por linha de fogo o caminho percorrido pela corrente elétrica desde a bateria até os elementos pirotécnicos.” (CAMPELLO, 2004)

“O circuito é disparado em solo pelo banco de controle ou em vôo pela desconexão de jumpers ou pelo computador de bordo, e pode acionar até quatro eventos pirotécnicos distintos e independentes.” (CAMPELLO, 2004)

1.1.5 – Página 21

2.4-Funções do Circuito de Segurança e Atuação”

“O circuito de segurança e atuação possui quatro funções distintas: segurança, atuação, monitoração e telemetria.

a) Função Segurança

A função segurança é responsável por garantir a operação segura do circuito em solo e em vôo. Esta função é necessária para se evitar o acionamento acidental de qualquer evento pirotécnico. Para isso são implementados dois circuitos de segurança no circuito:” (CAMPELLO, 2004)

20.4.3.2 – Existe uma orientação no “handbook” MIL-HDBK-1512, antiga norma MIL-STD-1512 (DOD, 1997), para não remover 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)

Se o resistor não deverá ser removido do circuito de segurança e atuação na condição armado, então por consequência e com muito mais razão, ele deverá estar presente e funcionando quando o circuito de segurança e atuação estiver na condição segurança.

Ocorre que, o resistor não cumpria a sua finalidade de drenar a eletricidade estática porque ele não estava aterrado no aterramento da Plataforma de Lançamento, no qual estavam aterrados o Veículo e os elementos pirotécnicos, conforme pode ser visto abaixo (COMAER, 2004):

Figura 79 do relatório de investigação

Utilizando novamente o argumento existente no “handbook” MIL-HDBK-1512:

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)

esses resitores que não podem ser removidos deverão ser acrescentados na figura 4 fornecida pelo IAE,  existente em (CAMPELLO, 2004):

Eu acrescentei os resistores de drenagem de 100K que estavam faltando na figura 4 em (CAMPELLO, 2004)

Como pode ser observado na figura acima, todos os resistores de 100 kΩ estão aterrados em (M).

Tendo em vista que o diagrama funcional do Circuito de Segurança e Atuação da figura 4 original da tese de mestrado de (CAMPELLO, 2004):

Figura 4 - Diagrama Funcional do Circuito de Segurança e Atuação

foi fornecido ao mestrando pelo Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) (CAMPELLO, 2004), os 16 resistores de 100 kΩ da figura 79 do circuito de segurança e atuação do VLS-1 V03 também deveriam estar aterrados, como mostram as figuras abaixo:

Figura 79 do relatório de investigaçãoFigura 79 com aterramento dos resistores de 100K no Veículo

Os 8 resistores de 100 kΩ referentes aos 8 detonadores AA, AB, BB, BA, CC, CD, DD e DC, existentes entre os curto-circuitos dos fios dos detonadores e o aterramento adicionado na figura 79 da direita corrigida, são os resistores previstos em (DOD, 1997):

“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.”

que não existem na figura 79 em (COMAER, 2004).

Portanto:

a) Na figura 79 (COMAER, 2004) faltam os resistores de 100 kΩ que estão presentes na figura 4 do IAE (CAMPELLO, 2004) e o aterramento de todos os resistores na carcaça do Veículo e

b) Na figura 4 do IAE (CAMPELLO, 2004) faltam os resistores de 100 kΩ que estão presentes na figura 79 apresentada em (COMAER, 2004).

Concluindo, existem não conformidades nas duas figuras.

A figura 4 fornecida pelo IAE à dissertação de mestrado de (CAMPELLO, 2004), deverá ser corrigida pelo próprio Campello, pelo IAE ou pelo ITA, com o objetivo de evitar que esta figura venha a ser utilizada por outras pessoas ou instituições, no circuito de segurança e atuação para acionamento de foguetes de sondagem e lançadores de satélite, a fim de evitar que venham a ocorrer possíveis acidentes inadvertidamente no futuro como consequência desta não conformidade em relação ao sub-item 5.1.2 do MIL-HDBK-1512, antiga norma MIL-STD-1512 (DOD, 1997), lembrando o que está escrito em (CAMPELLO, 2004):

1.3-Organização do Trabalho

“No capítulo 3 é feita a análise da confiabilidade do circuito de segurança e atuação atualmente em uso.” (CAMPELLO, 2004)

donde deduzimos que a análise da confiabilidade foi feita no circuito de segurança e atuação da figura 4 da tese de mestrado, que estava em uso na época do acidente com o VLS-1 V03 no Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), o que é um absurdo lógico, pois como vimos acima, os dois circuitos de segurança e atuação possuem não conformidades e são complementares com relação aos resistores de 100 kΩ que possuem.

As perguntas resultantes deste absurdo lógico são as seguintes:

  1. Quais foram os circuitos de segurança e atuação utilizados em solo pelo Instituto de Aeronáutica e Espaço, durante o lançamento dos seus Veículos Lançadores de Satélites VLS-1 V01 e VLS-1 V02?;
  2. Qual foi o verdadeiro circuito de segurança e atuação utilizado em solo para o lançamento do VLS-1 V03? e
  3. Por que existe esta discrepância, com relação aos resistores de 100 kΩ, entre os circuitos de segurança e atuação da figura 79 do Relatório da Investigação do Acidente e da figura 4 da tese de mestrado de (CAMPELLO, 2004)?

Tendo em vista que:

O circuito é disparado em solo pelo banco de controle ou em vôo pela desconexão de jumpers ou pelo computador de bordo, e pode acionar até quatro eventos pirotécnicos distintos e independentes.” (CAMPELLO, 2004)

deveriam ter sido fornecidos pelo IAE ao mestrando o circuito de segurança e atuação disparado em solo pelo banco de controle e o circuito de segurança e atuação disparado em vôo em diagramas distintos.

Ainda abordando a necessidade dos resistores de drenagem, podemos encontrar na letra e do sub-item 4.7.7.8 abaixo, em (USAF, 1997):

“4.7.7.8 FTS Circuit Isolation”

“e. Ungrounded circuits, capable of building up static charge, shall be connected to the structure by static bleed resistors of between 10 kilohms and 100 kilohms.”

e também encontra-se em (USAF, 1997), o sub-item 4.8.8.2.1 está transcrito parcialmente abaixo:

4.8.8.2.1 Electromechanical S&A General De­sign Requirements.”

a. When the S&A device is in the SAFE position, it shall provide mechanical isolation of the EED from the explosive train and electrical isolation of the firing circuit from the EEDs by means of:

1. The power and return lines of the firing circuit shall be disconnected.

2. The bridgewire shall be shorted and grounded through a resistor having a resistance value between 10 kilohms and 100 kilohms.

3. The explosive train shall be interrupted by a mechanical barrier capable of containing the output energy of the EED without initiating the explosive.”

De acordo com o sub-item 5.7.4 da norma MIL-STD-1576:

“5.7.4 Electrostatic protection   Electroexplosive devices shall be protected from electrostatic hazards by the placement of resistors from line-to-line and from line-to-ground (structure). The placement of line-to-structure static bleed resistances is not considered to violate the single-point ground requirements of this Standard as long as the parallel combination of these resistors are 10 kΩ or more.” (USAF, 1984)

que trata deste assunto, é obrigatório a utilização de resistores dissipadores de eletricidade estática entre as extremidades da linha de disparo e o aterramento, cuja combinação paralela resulte numa resistência acima de 10 kΩ.

Portanto, pelo fato do aterramento dos resistores de 100kΩ estar presente no projeto e no desenho do Circuito de Segurança e Atuação do IAE, é necessário realizar uma investigação para encontrar o responsável pela implantação do circuito de segurança e atuação do VLS-1 V03, a fim de descobrir-se o motivo da ausência do aterramento dos 16 resistores de 100 kΩ existentes dentro da Caixa de relés da Torre de umbilicais, destinados a impedir a acumulação de eletricidade estática na cablagem dos pares de fios dos detonadores e nos próprios detonadores, bem como a ausência dos 8 resistores de 100 kΩ previstos em (DOD, 1997), entre os curto-circuitos dos fios dos detonadores e o aterramento que não existia. Na figura 4 fornecida pelo IAE para a realização da tese de mestrado de (CAMPELLO, 2004), estes últimos resistores citados existiam, e estavam aterrados em (M).

Mas vejamos o resultado em relação à segurança dos detonadores na figura 79 (COMAER, 2004) e na figura 4 de (CAMPELLO, 2004): os resistores de proteção, da linha de fogo que subia pela torre de umbilicais, estão no desenho da figura 79 sem aterramento e os resistores de proteção dos fios dos detonadores estão no diagrama da dissertação de mestrado de (CAMPELLO, 2004) com aterramento, sem os resistores da figura 79.

O IAE utilizou no VLS-1 V03 somente os 16 resistores sem aterramento e cederam ao mestrando o diagrama com os outros resistores que faltavam, com aterramento.

Portanto, os resistores do desenho abaixo: 

                                   Figura 79 do relatório de investigação
                                                                                  +
os resistores de 100 kΩ do diagrama da figura 4 com o aterramento:
                             Figura 4 - Diagrama funcional do Circuito de Segurança e Atuação
                                        =
                              Figura 79 com aterramento dos resistores de 100K no Veículo
no qual os fios curto-circuitados dos detonadores deixam de ser flutuantes e passam a ser drenados pelos resistores de 100 kΩ aterrados, permitindo que os detonadores sejam protegidos da eletricidade estática e das descargas eletrostáticas incidentes em seus fios.
Uma proteção que também seria efetiva contra descargas eletrostáticas incidentes ou induzidas nos fios dos detonadores do VLS-1 V03, que poderia ter sido adicionada como proteção redundante, são os Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS),  pelo fato dos fios utilizados no circuito de segurança e atuação não possuírem blindagem eletromagnética e os detonadores utilizados não possuírem centelhadores internos às suas carcaças.

20.5 Falhas técnicas a serem corrigidas

Ausência do aterramento dos 16 resistores de 100 kΩ na carcaça do VLS-1 V03 e a ausência dos 4 resistores entre os curtos-circuitos dos fios dos 4 detonadores e o aterramento previsto em (DOD, 1997) que não existia em (COMAER, 2004). Estes 4 resistores não estão em paralelo porque os pinos dos detonadores são isolados das carcaças aterradas pelos seus respectivos explosivos primários dos “primers”. Portanto, eles protegeriam os 4 detonadores de duas formas: escoando eletricidade estática dos seus respectivos pinos e fios para o aterramento e aumentariam a resistência entre o aterramento da casamata e cada detonador para: 6,25 kΩ + 100 kΩ = 106,25 kΩ, conforme pode ser visto nas figuras simplificadas abaixo:

Figura 79.1 - Linha de disparo na condição de SEGURANÇA no instante do acidenteFigura 79.3 - Linha de disparo na condição de SEGURANÇA sem acidente

20.5.1 Consequência desta falha técnica

O circuito de segurança e atuação flutuante, de cada “linha de fogo” dos propulsores do primeiro estágio do VLS-1 V03, era um capacitor de armazenamento de energia eletrostática em relação às carcaças dos iniciadores e, nessa condição, caracterizava-se como uma situação de perigo por si só, tornando-se desta forma a própria fonte de eletricidade estática geradora de descarga eletrostática através do explosivo do “primer”, tida como uma das causas mais prováveis da iniciação dos detonadores (COMAER, 2004). (LEITE, 2013)

Ocorreu acumulação de um potencial eletrostático de aproximadamente: 220 V/m x 13,7 m = 3 kV na capacitância intrínseca dos 8 fios e 4 detonadores dos propulsores A e D. Esta acumulação foi gerada pelo Campo Elétrico Vertical atmosférico local, nos 8 fios dos detonadores AA, AB, DD e DC conectados nos seus respectivos relés da Caixa de Relés. Este foi o fator de risco de mais alto grau de perigo de acidente iminente. Somente ele já seria suficiente para iniciar o detonador. Portanto este fator de risco é o principal porque não existe dúvida que ele ocorreu. Os 16 resistores de 100 kΩ existiam para prevenir este risco, mas não drenavam a eletricidade estática porque não estavam aterrados na carcaça do Veículo.

20.6 – Fatores de risco que podem ter disparado a descarga eletrostática de 3 kV entre os pinos e a carcaça de um dos detonadores do propulsor A.

20.6.1 – Além do aquecimento da ponte resistiva de 1 Ω, dois fenômenos elétricos podem ocorrer dentro de um detonador:

– A geração de um arco voltaico entre os pinos e a carcaça, representado no desenho pela cor verde por se tratar de um centelhamento protetor do detonador, proporciona um caminho alternativo de menor resistência que aquela do dielétrico existente entre os pinos e a carcaça do detonador. Este fenômeno ocorre quando existe centelhador no detonador e

FIGURE 1 - TYPICAL EED HAZARD AND SAFETY PATHS

– A geração de um arco voltaico entre os pinos e a carcaça do detonador, está representada pela cor vermelha por se tratar de um centelhamento que ocorre na interface entre os explosivos primário e secundário e o material isolante da cavidade do explosivo primário. Este caso ocorre quando o detonador não possui centelhador e o único caminho que a descarga eletrostática encontra para escoar é junto ao explosivo primário, causando a sua iniciação.

Como o detonador utilizado no VLS-1 V03 não possuía centelhador, uma primeira possibilidade para explicar o acionamento do mesmo, em decorrência de descarga eletrostática, é o fato de existirem películas gasosas nas interfaces entre os explosivos primário e secundário e o material isolante que protege a cavidade do explosivo primário, representadas no desenho pela linha vermelha.

Inicialmente, estas películas sob a ação das altas tensões elétricas envolvidas, sofrem um processo de ionização gerando o efeito corona que, posteriormente, com o aumento progressivo da diferença de potencial elétrico entre os pinos e a carcaça, acaba ocasionando concomitantemente a ruptura do dielétrico, o centelhamento acompanhado de onda de choque e a iniciação do explosivo primário.

20.6.2 – A fonte de eletricidade estática gerada pela capa de plástico constantemente insuflada com ar seco e frio.

Uma das hipóteses de sinergismo é que uma ou mais descargas eletrostáticas geradas entre a capa de plástico da coifa principal, insuflada constantemente por ar seco e frio, e a carcaça do Veículo, fez elevar o potencial do aterramento do Veículo a dezenas de milhares de volts, gerando centelha no sentido contrário ao potencial eletrostático de 3 kV, funcionando como um “trigger” de um centelhador.  Em seguida, toda a energia acumulada na “linha de fogo” fluiu dos pinos para o aterramento da carcaça do detonador. Este evento tem grande chance de ter ocorrido porque a fonte de eletricidade estática que envolvia a coifa principal era contínua durante o processo de insuflamento da capa de plástico e possuía uma área muito grande, como pode ser visto pelo tamanho da coifa principal na figura abaixo (COMAER, 2004):

Coifa principal

Fonte: (COMAER, 2004)

20.6.3 – A corrente elétrica alternada, gerada entre os pinos e as carcaças dos detonadores pelas medições da resistência do aterramento.

Embora não existisse um motivo que justificasse a realização destas medições da resistência do aterramento, consideradas tecnicamente proibidas na presença dos propelentes existentes no interior dos propulsores e na presença dos explosivos primários dos detonadores, o efeito da corrente alternada introduzida no aterramento foi o aquecimento do explosivo, devido à alternância no sentido do movimento dos elétrons e dos íons sob a ação do campo elétrico alternado gerado pela fonte de energia elétrica utilizada durante essas medições. Este aquecimento é diretamente proporcional ao aumento da corrente elétrica  e ao aumento da frequência da mesma.

Na ausência de materiais explosivos ou perigosos, essas medições são realizadas com o intuito de verificar se a impedância do aterramento não se modifica nas frequências mais altas, pois os aterramentos tem que possuir baixíssima indutância em seus cabos, a fim de dissiparem adequadamente no solo as descargas eletrostáticas geradas durante os relâmpagos que atingem os para-raios.

A corrente alternada entre os pinos e carcaça diminui a tensão elétrica de acionamento do explosivo primário do detonador. A altas frequências esta voltagem de acionamento cai para algumas centenas de volts. A cronologia das medições da resistência do aterramento poderia ajudar a verificar se houve medição do aterramento no instante do acidente.

Das medições da resistência do aterramento, realizadas de hora em hora no dia do acidente, resultou um valor de 2,8 Ω para o valor da mesma. Se tiver sido aplicada uma corrente de 10 A no aterramento, todo o aterramento tornou-se uma linha de transmissão de energia elétrica alternada a uma voltagem de 2,8 Ω x 10 A = 28 V numa ampla faixa de frequências.

Numa situação como esta podemos levantar a seguinte questão:

Esta energia eletromagnética que foi injetada diretamente no aterramento, também poderia ter gerado uma corrente elétrica nos fios dos detonadores com consequente aquecimento da ponte resistiva de 1Ω e acionamento de um dos detonadores do propulsor A?

Resposta

De acordo com o texto abaixo obtido em (SUTTON e BLIBARZ, 2001) a resposta é sim:

Energy for unintentional ignition – usually a disaster when it happens – can be (1) static electricity, (2) induced current from electromagnetic radiation, such as radar, (3) induced electrical currents from ground test equipment, communication apparatus, or nearby electrical circuits in the flight vehicle, and (4) heat, vibration, or shock from handling and operations. (SUTTON e BLIBARZ, 2001)

SUTTON, G. P. e BLIBARZ, O. Rocket Propulsion Elements. 2001. John Wiley & Sons. p. 565. Página da Internet. Disponível em URL: http://web.mit.edu/e_peters/Public/Rockets/Rocket_Propulsion_Elements.pdf Acessado em 29-09-2014.

De acordo com o item 5.1.4.2 do “DOE HANDBOOK ELECTRICAL SAFETY”:

5.1.4.2 TESTING EQUIPMENT GROUNDING SYSTEMS”

“Grounding systems shall be tested for electrical resistance and continuity when installation is complete and, in the case of active equipment, at intervals to be locally determined. The grounding system shall be visually inspected for continuity (before reactivation of the system) if the equipment has been inactive for more than 1 month. All exposed explosives or hazardous materials shall be removed before testing.” (DOE, 1998)

é obrigatória a retirada de todos os materiais explosivos ou perigosos, expostos à ação da eletricidade, antes da realização das medições da resistência do aterramento.

Esta obrigatoriedade se deve ao fato dos explosivos primários, existentes entre os pinos e as carcaças dos detonadores que estivessem instalados, serem submetidos à ação de uma corrente elétrica alternada gerada pelo terrômetro numa faixa ampla de frequências.

Além desta corrente elétrica, existiam nesta região do explosivo primário uma acumulação de cargas elétricas positivas nos pinos dos detonadores, geradas pelo Campo Elétrico Vertical atmosférico num potencial de aproximadamente 3 kV.

O responsável por estas medições tinha conhecimento deste fato, porque ele era um dos orientadores de uma tese de mestrado intitulada Monitoramento da atividade elétrica atmosférica do Centro de Lançamento de Alcântara (FERRO, 2004).

Indagado por mim sobre a possibilidade destas medições iniciarem os detonadores, ele respondeu que ocorreria a iniciação. Apesar dele ter dito que não existiam detonadores instalados, ficou comprovado no Relatório da Investigação do Acidente que tinham sido instalados os detonadores dos propulsores A e D.

Quanto mais alta a frequência da corrente que passa através do explosivo primário, menor será o potencial elétrico de ionização do ar e do efeito corona que precede o centelhamento causador da onda de choque no dielétrico gasoso existente na interface entre os explosivos primário e secundário e o material isolante que protege a cavidade do explosivo primário dentro do detonador.

Portanto, ocorre um sinergismo entre a eletricidade estática e a eletricidade alternada gerada pelo terrômetro nas frequências mais altas.

Objetivando o cumprimento desta exigência descrita acima no sub-item 5.1.4.2, para serem retirados todos os materiais explosivos deveria ter sido realizada uma vistoria e verificação da possível existência destes materiais no local antes de serem realizadas cada uma das medições da resistência do aterramento.

Após a vistoria concluída e estando estes materiais ausentes ou tendo sido retirados da situação de risco potencial, um dos dois funcionários desta equipe deveria ter permanecido no local vistoriado, durante a medição da resistência do aterramento, a fim de evitar que detonadores fossem ligados durante a medição. 

Porém, eles não realizaram uma vistoria do local em busca de tais materiais em nenhuma das vezes que realizaram essas medições de hora em hora, como por exemplo, os 4 detonadores dos propulsores A e D, cujos fios curto-circuitados foram conectados aos seus respectivos relés sem o conhecimento deles.

Portanto, se foi realizada uma medição da resistência do aterramento às 13:26:05 entre os quadros 26 e 27 do dia 22 de agosto de 2003, houve violação do item 5.1.4.2 que resultou na exposição dos explosivos primários, localizados dentro dos 4 detonadores dos propulsores A e D, à corrente alternada de alta frequência na presença de eletricidade estática a mais de 3 kV.

Tendo em vista os fatos acima citados, é importante a realização de um teste simulado que reproduza o circuito no qual o detonador estava ligado, para verificarmos se ocorre a iniciação do explosivo do “primer” sob a ação do campo eletromagnético gerado entre os pinos e a carcaça pelo medidor da resistência do aterramento. Este teste simulado deverá ser realizado da seguinte forma:

Primeira etapa: aplica-se apenas o sinal gerado pelo medidor da resistência do aterramento, sem a presença do potencial eletrostático entre os pinos e a carcaça, sendo que no caso de não ocorrer a iniciação, aplica-se a segunda etapa.

Segunda etapa: Deverá ser aplicado um potencial eletrostático inicial de 500 V entre os pinos e a carcaça e em seguida deverá ser injetado o sinal do terrômetro no aterramento. Se não ocorrer a iniciação do detonador, deverá ser aumentado o potencial eletrostático em 100 V e realizada a medição do aterramento, e este procedimento deverá ser repetido até ocorrer a iniciação do detonador.

O objetivo deste experimento é verificarmos se o campo eletromagnético alternado, gerado entre os pinos e a carcaça dos detonadores durante a medição do aterramento, em toda a faixa de frequência gerada pelo terrômetro, inicia um detonador que está submetido a um determinado potencial eletrostático que não é capaz de iniciá-lo.

Bibliografia
 
1 – DOEElectrical Safety Handbook. USA Department of Energy. 1998. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www-d0.fnal.gov/~hance/doe_esh.pdf >. p. 5-2. Acessado em 2013.
 
2 – FERRO, M. A. S.  Monitoramento da atividade elétrica atmosférica do Centro de Lançamento de Alcântara. São  José dos Campos: INPE, 2004. 146p. Página da Internet. Disponível em < URL: http://mtc-m16.sid.inpe.br/col/sid.inpe.br/jeferson/2004/09.13.09.29/doc/publicacao.pdf >. p. 119. Acessado em 2013.

20.6.4 – O vento no instante do acidente, que pode ser observado perfeitamente no vídeo, colaborava para carregar a cablagem umbilical dos pares de fios torcidos sem blindagem dos detonadores com eletricidade estática, por meio do atrito com a capa dos fios:

“Because the antenna is outdoors, wind creates a static charge on the antenna and on the cable attached to it. This charge can build up on both antenna and cable until it jumps across an air space, often passing through the electronics inside the “low noise block down converter feed” horn or receiver. Grounding helps to dissipate this static charge.” (HOLT, 2007)

Não sabemos se a cablagem dos pares de fios paralelos sem blindagem, que interligam o Quadro distribuidor de linhas umbilicais com a Caixa de relés, na torre de umbilicais, estavam expostos ao vento ou se estavam protegidos dentro de um conduíte.

20.6.5 – Os íons existentes no ar úmido do mar trazido pelo vento, também carregam eletricidade estática nas capas dos fios (GOUVEIA et al, 2010).

20.6.6 – A instalação dos detonadores AA, AB, DD e DC foi realizada sem efetuar a comunicação deste fato aos 21 funcionários que estavam trabalhando na plataforma de lançamento e aos dois funcionários responsáveis pelas medições da resistência do aterramento.

Qual foi o objetivo pelo qual os 4 detonadores dos propulsores A e D foram ligados na caixa de relés na manhã do dia 22 de agosto de 2013?

Por que o funcionário que realizou a instalação não se recusou de realizá-la, sabendo que iria criar uma situação potencial de risco à vida dos funcionários que estavam trabalhando na plataforma?

Por que ele não avisou os colegas que os 4 detonadores tinham sido ligados?

20.6.7 – O aterramento da linha de fogo na casamata contribuiu para uma descarga eletrostática na carcaça do Veículo. As normas não permitem o aterramento da linha de fogo por meio de resistores menores que 10 kΩ, porque pode ocorrer descarga eletrostática da carcaça para a linha de fogo aterrada e neste caso os 16 resistores estavam associados em paralelo, resultando numa resistência equivalente de 6,25 kΩ.

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. AGRADECIMENTOS, RESUMO, 14, 16, 21 e 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. 2004. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.defesanet.com.br/docs/VLS-1_V03_RelatorioFinal.pdf >, p. 50 . Acessado em 2013.

3 – DOD. 1997. Electroexplosive Subsystems, Electrically Initiated, Design Requirements and Test Methods. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.everyspec.com/MIL-HDBK/MIL-HDBK-1500-1799/MIL_HDBK_1512_1843/ >, p. 11. Acessado em 2013.

4 – HOLT, M. NEC Article 810: Radio and Television Equipment. 2007. Página da Internet. Disponível em < URL: http://ecmweb.com/code-basics/article-810-radio-and-television-equipment >. Acessado em 2013.

5 – 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/ >, sub-item 3.3 e 3.7. Acessado em 2013.

6 – GOUVEIA, R. F., DUCATI, T. R. D., BURGO, T. A. L., REZENDE, C. A., BERNARDES, J. S. e GALEMBECK, F.. Eletrização de dielétricos: novas propostas para resolver velhos problemas. 2010. Quím. Nova, v.33 nº 10. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-40422010001000019&script=sci_arttext >. Acessado em 2013.

7 – USAF. 1984. MIL-STD-1576: ELECTROEXPLOSIVE SUBSYSTEM SAFETY REQUIREMENTS AND TEST METHODS FOR SPACE SYSTEMS. p. 21. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.everyspec.com/MIL-STD/MIL-STD-1500-1599/MIL_STD_1576_158/ >. Acessado em 2013.

8 – USAF. 1997. AIR FORCE SPACE COMMAND MANUAL 91-710, Range Safety User Requirements Manual, V. 4 – Airborne Range Safety System Documentation, Design, and Test Requirements. Página da Internet. Disponível em < URL: http://snebulos.mit.edu/projects/reference/NASA-Generic/EWR/97ewr-c4.pdf >, p. 4-12 e 4.27. Acessado em 2013.

20.7 Instalar Dispositivos Mecânicos de Segurança (DMS) no VLS-1 V04.

20.7.1 JUSTIFICATIVA

Conforme descrito no texto abaixo:

“202.1b Safe and Arm (S&A) Device. All solid propellant rocket motors shall be equipped with an S&A device that provides a mechanical interrupt in the pyrotechnic train immediately downstream of the initiator. The S&A device shall be designed and tested in accordance with provisions of MIL-STD-1576.” (NASA, 1989)

é obrigatória a existência de uma barreira mecânica de segurança. Portanto, podemos concluir que a principal falha técnica na segurança dos ignitores do VLS-1 V03 foi a retirada do Dispositivo Mecânico de Segurança (DMS) do projeto. O VLS-1 V03 não possuía Dispositivos Mecânicos de Segurança (DMS) para os propulsores A, B, C e D do primeiro estágio.

Os Dispositivos Mecânicos de Segurança teriam criado uma barreira mecânica entre os detonadores e os ignitores dos propulsores do primeiro estágio, impedindo a transmissão da detonação intempestiva de um dos detonadores do propulsor A para o ignitor do propelente, evitando desta forma a ocorrência do acidente catastrófico.

Segue abaixo  a transcrição do item 4.8.8.2.1 de outra fonte bibliográfica sobre Dispositivo Mecânico de Segurança (DMS):

4.8.8.2.1 “Electromechanical S&A General De­sign Requirements.”

a. When the S&A device is in the SAFE position, it shall provide mechanical isolation of the EED from the explosive train and electrical isolation of the firing circuit from the EEDs by means of:

1. The power and return lines of the firing circuit shall be disconnected.

2. The bridgewire shall be shorted and grounded through a resistor having a resistance value between 10 kilohms and 100 kilohms.

3. The explosive train shall be interrupted by a mechanical barrier capable of containing the output energy of the EED without initiating the explosive.” (USAF, 1997)

3.2 – De acordo com o sub-item “3.2.2.4 Sistemas pirotécnicos”, do “REGULAMENTO TÉCNICO GERAL DA SEGURANÇA ESPACIAL” Parte 6 letra a), da Agência Espacial Brasileira (AEB, 2012):

“a) para os circuitos pirotécnicos envolvidos em um risco potencial catastrófico, a barreira próxima à fonte do risco deverá ser obrigatoriamente uma barreira mecânica, capaz de prevenir a ignição não intencional do sistema;”

20.7.2 – Consequência se houver falha técnica

Acidente catastrófico.

Bibliografia

1 – AEBREGULAMENTO TÉCNICO DA SEGURANÇA PARA VEÍCULO LANÇADOR. 2012. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.aeb.gov.br/wp-content/uploads/2012/09/Parte_6_Regulamento_Tecnico_da_Seguranca_para_Veiculo_Lancador.pdf >. p. 11. Acessado em 2013.

2 – NASASafety Policy and Requirements for Payloads Using the Space Transportation System. NSTS 1700.7B. 1989. Página da Internet. Disponível em < URL: http://snebulos.mit.edu/projects/reference/NASA-Generic/NSTS_1700-7B.pdf >, p. 15. Acessado em 2013.

3 – USAF. 1997. AIR FORCE SPACE COMMAND MANUAL 91-710, Range Safety User Requirements Manual, V. 4 – Airborne Range Safety System Documentation, Design, and Test Requirements. p. 4-12 e 4-27. Página da Internet. Disponível em < URL: http://snebulos.mit.edu/projects/reference/NASA-Generic/EWR/97ewr-c4.pdf >. Acessado em 2013.

20.8 – Realizar a conexão dos fios curto-circuitados dos detonadores, nos resistores existentes dentro da Caixa de relés da Torre de umbilicais, depois que todas as atividades de preparação para o lançamento estiverem concluídas, e armar o veículo lançador sem nenhum trabalhador presente na plataforma.

20.8.1 JUSTIFICATIVA

20.8.1.1 – De acordo com o sub-item “4.1.2.3 Sistemas pirotécnicos”, do “REGULAMENTO TÉCNICO GERAL DA SEGURANÇA ESPACIAL” Parte 6 letras d) e f), da Agência Espacial Brasileira (AEB, 2012):

20.8.1.2 “d) a conexão de circuitos eletro-pirotécnicos será executada o mais tarde possível na seqüência de preparação do veículo lançador. Assim que esses circuitos estiverem conectados, o representante de Segurança deverá ter acesso, a qualquer hora, para conferir a condição do circuito pirotécnico;

20.8.1.3 – “f) a operação de armamento do veículo lançador deverá ser realizada na zona de lançamento após a evacuação do pessoal;”

20.8.2 – CONCLUSÕES

20.8.2.1 A conexão dos fios dos detonadores AA, AB, DD e DC, realizada na manhã do dia 22 de agosto de 2003, violou a letra d) porque não foram executadas o mais tarde possível na sequência de preparação do veículo lançador, pois o lançamento estava previsto para o dia 25 de agosto de 2003.

20.8.2.2 No ato da conexão dos fios do primeiro detonador ao veículo lançador, no dia 22 de agosto de 2003, o VLS-1 V03 foi armado sem a evacuação do pessoal, violando desta forma a letra f), tendo em vista que não existiam Dispositivos Mecânicos de Segurança entre os detonadores e os ignitores dos propulsores A, B, C e D do primeiro estágio do Veículo.

20.8.2.3 – Os choques elétricos gerados nos trabalhadores durante as medições da resistência do aterramento, seria motivo suficiente para a proibição da realização dessas medições. Também podemos invocar novamente a frase:

All exposed explosives or hazardous materials shall be removed before testing.” (DOE, 1998)

e dizer que esta afirmação é bicondicional (HEGENBERG, 1966), pois ela significa que:

“Os testes de medição da resistência do aterramento poderiam ter sido realizados se e somente se todos os materiais explosivos e perigosos tivessem sido retirados do local antes dos testes”

possibilitando a seguinte dedução lógica:

“Se estavam sendo realizadas medições da resistência do aterramento, então não deveriam ter sido conectados os fios dos detonadores na caixa de relés.”

É fato verdadeiro que:

“Um dos gerentes do projeto do VLS-1 V03 afirmou numa reunião que estavam sendo realizadas medições da resistência do aterramento da plataforma de hora em hora e eu conversei pessoalmente com o responsável por estas medições e ele me disse que se existisse um detonador com os fios conectados à “linha de fogo” a fonte de energia do equipamento de medição da resistência do aterramento iniciaria o detonador, bem como obtive o resultado dos valores obtidos nas medições que foi de 2,8 Ω.”

Portanto, podemos chegar à seguinte conclusão:

“Não deveriam ter sido conectados os fios dos detonadores antecipadamente na caixa de relés, duas horas antes da ocorrência do acidente. Aquela conexão antecipada deveria ter sido realizada próximo ao final da contagem regressiva para o lançamento, após a evacuação de todos os trabalhadores que executavam suas respectivas tarefas na Torre Móvel de Integração e nas áreas ao redor da mesma”

Bibliografia

1 – AEBREGULAMENTO TÉCNICO DA SEGURANÇA PARA VEÍCULO LANÇADOR. 2012. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.aeb.gov.br/wp-content/uploads/2012/09/Parte_6_Regulamento_Tecnico_da_Seguranca_para_Veiculo_Lancador.pdf >. p. 19. Acessado em 2013.

2 – HEGENBERG, L. Lógica Simbólica. 1966, 376 p. Editora da Universidade de São Paulo.

20.8.2.4 Não realizar medições da resistência do aterramento da plataforma de lançamento durante a montagem do VLS-1 V04.

20.8.2.4  Por que esta fonte de energia elétrica, aplicada diretamente sobre o aterramento do VLS-1 V03, não foi relatada no Relatório da Investigação do Acidente? 

JUSTIFICATIVA

20.8.2.5 – Conforme descrito abaixo, existe uma exigência no item “5.1.4.2 TESTING EQUIPMENT GROUNDING SYSTEMS” do “DOE Electrical Safety Handbook” (DOE, 2004) com relação à ação que deve ser tomada antes de efetuar estas medições da resistência do aterramento:

5.1.4.2 TESTING EQUIPMENT GROUNDING SYSTEMS”

“Grounding systems shall be tested for electrical resistance and continuity when installation is complete and, in the case of active equipment, at intervals to be locally determined. The grounding system shall be visually inspected for continuity (before reactivation of the system) if the equipment has been inactive for more than 1 month. All exposed explosives or hazardous materials shall be removed before testing. (DOE, 2004)

20.8.2.6Conclusões

Todos os materiais explosivos ou perigosos devem ser removidos do local  antes do teste para a medição do aterramento. Neste caso, o local mencionado acima é todo aquele abrangido pelo aterramento da plataforma de lançamento, com prioridade para os detonadores que possuem explosivos primários em seu interior.

Houve a violação do sub-item 5.1.4.2 TESTING EQUIPMENT GROUNDING SYSTEMS” do “DOE Electrical Safety Handbook” (DOE, 2004), pois não foram realizadas vistorias para a verificação da existência ou não de materiais explosivos ou perigosos na plataforma de lançamento, principalmente com relação aos detonadores.

20.8.3 – Testes a serem realizados para a verificação da influência das medições da resistência do aterramento sobre o comportamento dos detonadores utilizados no VLS-1 V03, ligados aos resistores da Caixa de relés da Torre de umbilicais.

É importante a realização de um teste simulado que reproduza o circuito no qual o detonador estava ligado, para verificarmos se ocorre a iniciação do explosivo do “primer” sob a ação do campo eletromagnético gerado entre os pinos e a carcaça pelo medidor da resistência do aterramento.

20.8.3.1 Objetivo

O objetivo deste experimento é verificarmos se o campo eletromagnético, gerado entre os pinos e a carcaça dos detonadores durante a medição do aterramento, em toda a faixa de frequência gerada pelo terrômetro, inicia um detonador que está submetido a um determinado potencial eletrostático que não é capaz de iniciá-lo.

Este teste simulado deverá ser realizado conforme as etapas abaixo especificadas.

20.8.3.2  Primeira etapa

Aplica-se apenas o sinal gerado pelo medidor da resistência do aterramento, sem a presença do potencial eletrostático entre os pinos e a carcaça, sendo que no caso de não ocorrer a iniciação, aplica-se a segunda etapa.

20.8.3.3 – Segunda etapa

Deverá ser aplicado um potencial eletrostático baixo entre os pinos e a carcaça e em seguida deverá ser injetado o sinal do terrômetro no aterramento. Se não ocorrer a iniciação do detonador, deverá ser aumentado gradativamente o potencial eletrostático e realizada a medição do aterramento, e este procedimento deverá ser repetido até ocorrer a iniciação do detonador.

Bibliografia

1 – DOEElectrical Safety Handbook. USA Department of Energy. 2004. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.hss.doe.gov/nuclearsafety/techstds/docs/handbook/hdbk10922004.pdf >, p. 5-2. Acessado em 2013.

20.9 – Não instalar uma fonte de eletricidade estática contínua sobre o VLS-1 V04.

JUSTIFICATIVA

20.9.1 – De acordo com a recomendação abaixo:

1ª – “(6) All static generating materials should be excluded from the area.” (BILLON, 1994)

Todos os materiais que geram eletricidade estática devem ser excluídos da área.”

20.9.2 – Os pares de fios dos detonadores não possuíam blindagem eletromagnética e eletrostática e, portanto, estavam desprotegidos contra picos de corrente gerados por descargas eletrostáticas incidentes ou induzidas nos mesmos.

20.9.3 – Todos os resistores de 100 kΩ não tinham sido especificados para suportarem e desviarem com eficácia, através do aterramento do veículo lançador, os picos de correntes geradas por descargas eletrostáticas incidentes ou induzidas nos fios sem blindagem dos detonadores, pois se tivessem sido adequadamente especificados teria sido realizada uma análise de riscos e não teria ocorrido o acidente.

Bibliografia

1 BILLON, H. The protection of electro-explosive devices (EEDs) and electronics from electrostatic discharge (ESD) hazards. DSTO Aeronautical and Maritime Research Laboratory. 1994. p. 17. Página da Internet. Disponível em URL: < http://www.dtic.mil/get-tr-doc/pdf?AD=ADA299464 >. Acessado em 2015.

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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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