22 – Análise de novas bibliografias.

22.1 – Trabalho de pesquisa realizado no ITA confirma duas falhas técnicas que contribuíram para a ocorrência do acidente com o VLS-1 V03.

Embora este trabalho de pesquisa do ITA não faça referência ao acidente ocorrido com o VLS-1 V03, ele cita a possibilidade de iniciação do propelente existente dentro de um motor foguete de um lançador de satélites pela ação de descarga eletrostática  (MANEA et al, 2013) e (MANEA, 2007).

Certamente esta hipótese de iniciação do propelente não se aplica ao acidente ocorrido com o VLS-1 V03, devido ao fato de ter ocorrido a detonação de apenas um dos dois detonadores do propulsor A.

Se a hipótese acima fosse verdadeira no caso do VLS-1 V03, a transferência de calor às massas explosivas dos dois detonadores teriam sido igualmente distribuídas, sob altíssima pressão, diretamente sobre a parte frontal das suas carcaças durante todo o processo de queima do propelente que é de 40 segundos em regime nominal de operação (COMAER, 2004).

Há que se considerar ainda a seguinte informação apresentada em (COMAER, 2004):

No caso do propulsor A, em que um dos conjuntos de iniciação apresentou-se detonado e o outro queimado, a explicação de transferência de calor não é aplicável, principalmente pela proximidade física dos dois conjuntos (referir-se às figuras 65 e 66) (COMAER, 2004).

Portanto, teria sido impossível apenas um dos detonadores receber a energia de ativação necessária para a sua iniciação e o segundo detonador redundante não recebê-la, durante o tempo de 40 segundos de exposição à queima do propelente do propulsor A.

A hipótese da descarga eletrostática ter ocorrido através do explosivo primário do detonador é compatível com o fato de apenas um dos dois detonadores AA ou AB ter sido iniciado, pois uma descarga eletrostática ocorre pelo caminho de menor resistência elétrica e descarrega toda a sua energia durante a ocorrência da mesma.

As informações existentes nas páginas 2 e 5 disponíveis em (MANEA et al, 2013) afirmam que:

22.1.1 – Página 2

“quando em posição de lançamento pode ocorrer atrito com partículas externas (vento e poeira) na estrutura do motor-foguete gerando cargas por fricção.” (MANEA et al, 2013)

22.1.1.1 – ANÁLISE E COMENTÁRIOS

Se “em posição de lançamento pode ocorrer atrito com partículas externas (vento e poeira) na estrutura do motor-foguete gerando cargas por fricção.” (MANEA et al, 2013), então ocorreu geração de cargas por fricção nos pares de fios encapados com material isolante, dos detonadores AA, AB, DD e DC do VLS-1 V03, porque estava ventando no instante do acidente, conforme mostram as imagens do Relatório de Investigação do Acidente (COMAER, 2004) e o vídeo abaixo.

Fontes: Câmeras 1, 2, 3, 4 e 6 do Campo de Lançamento de Alcântara e Rede Globo de Televisão.

A câmera 4 mostra a capa de plástico amarela que envolvia a coifa principal, dentro da qual se encontravam os dois satélites.

Esta capa de plástico é aquela citada no Relatório da Investigação do Acidente dentro da qual era insuflada constantemente ar seco e frio, tornando-se desta forma uma fonte contínua de eletricidade estática ao redor da coifa principal e na atmosfera do meio ambiente de trabalho enquanto era insuflada (COMAER, 2004).

Além do insuflamento interno de ar que existia dentro da mesma, o vento e a poeira geraram cargas por fricção na parte externa da capa de plástico amarela, contribuindo para uma maior acumulação de cargas elétricas ao redor da coifa principal do veículo, tendo em vista que toda a superfície externa da estrutura do VLS-1 V03 não era condutora (GOMES, 2008), conforme mostrado abaixo:

Metalização da superfície externa do VLS-1.

Fonte: (GOMES, 2008)

Para que o vento e a poeira não gerassem cargas por fricção nas capas dos pares de fios dos detonadores, deveriam ter sido utilizados pares de fios torcidos e blindados, com a blindagem aterrada na carcaça do veículo. A blindagem é considerada a primeira linha de defesa (MUSGRAVE et al, 2009).

Ela é uma barreira que:

  • evita a indução de corrente elétrica gerada pela ação das radiações eletromagnéticas;
  • desvia descargas eletrostáticas para o aterramento;
  • impede que ocorra a fricção do vento e poeira com as capas isolantes dos fios;
  • impossibilita a adição de cargas elétricas existentes na umidade da atmosfera às capas dos fios e
  • não permite que as capas isolantes dos fios entrem em contato e gerem eletricidade estática decorrente do atrito entre as mesmas.

Twisted shielded pair courtesy of NASA

Fonte: (MUSGRAVE et al, 2009)

Pelo fato dos pares de fios utilizados entre a Caixa de Relés e os detonadores terem sido torcidos, encapados e sem blindagem eletromagnética e eletrostática (COMAER, 2004), o vento e a poeira trazida pelo vento contribuíram para a geração e acumulação da eletricidade estática na capacitância intrínseca existente em mais de quarenta metros de fios torcidos eletricamente flutuantes em relação ao aterramento do veículo e nos quatro detonadores dos propulsores A e D.

22.1.2 Página 5

“Se a velocidade de dissipação é baixa, o acúmulo de cargas elétricas pode atingir um potencial muito alto. Este potencial acumulado, gerado pelas cargas elétricas, sendo descarregado de forma abrupta, pode gerar uma faísca elétrica com energia suficiente para ignitar de forma sustentada o motor foguete de um lançador de satélites ou de um armamento como um míssil.” (MANEA et al, 2013)

22.1.2.1 – ANÁLISE E COMENTÁRIOS

Para que a velocidade de dissipação da eletricidade estática nos fios dos detonadores não fosse baixa como aquela da figura 79 do Relatório da Investigação do Acidente, cuja simplificação encontra-se na figura 79.1 abaixo, deveriam ter sido utilizados resistores com resistência acima de 10 kΩ (USAF, 1984), adequadamente especificados (VISHAY, 2010), (VISHAY, Aug-2012), (VISHAY, Oct-2012), (VISHAY, Nov-2012) e (WELWYN, 2012), entre cada um dos pares de fios curto-circuitados dos detonadores AA, AB, DD e DC, e o aterramento da carcaça do VLS-1 V03, conforme descrito em (LEITE, 2013) e mostrado na figura 79.3 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

22.2COMENTÁRIOS E CONCLUSÕES

22.2.1 – Após o ar seco e frio ter entrado em fricção com o equipamento de pressurização, a tubulação, a parte interna da capa de plástico e a superfície externa da coifa principal, ele gerava um fluxo de ar seco e ionizado lançado na atmosfera do meio ambiente de trabalho da Torre Móvel de Integração, contribuindo desta forma para diminuir a umidade relativa do ar e aumentar a concentração de cargas elétricas no interior da mesma.

22.2.2 – Sendo a superfície da estrutura do VLS-1 V03 não condutora, ela não dissipava eletricidade estática para a estrutura aterrada do Veículo, permitindo desta forma que a eletricidade estática gerada na capa de plástico, pela fricção do ar insuflado internamente e a fricção do vento e poeira externamente, se acumulasse a níveis proibitivos para a continuidade dos trabalhos.

22.2.3 – Sobre o vento no CLA temos a acrescentar a informação disponível em (MORASSUTTI et al, 2009) que demonstra ter sido mais um fator de risco que não foi previsto para a campanha do VLS-1 V03:

22.2.3.1 – “O sistema de refrigeração está dimensionado para retirar até 1500 W/módulo com uma variação da temperatura do ar de 9ºC a 25ºC e umidade relativa 35% a 15% e considerando-se as condições climáticas severas de Alcântara – MA, onde temos temperatura de bulbo seco 35ºC, umidade relativa de 85%, maresia e ventos de até 60 Km/h, que ocasionam nuvens de areia.

22.2.4 – Desta forma, existia muita eletricidade estática acumulada:

  • nos pares de fios eletricamente flutuantes dos detonadores;
  • na capa de plástico e na superfície da coifa principal;
  • na superfície da estrutura do Veículo Lançador de Satélites e
  • na atmosfera do meio ambiente de trabalho.

22.2.5 – Portanto, era inevitável a ocorrência do acidente, a menos que as atividades tivessem sido suspensas, por questão de segurança, logo após a conexão elétrica do sistema de ignição dos detonadores AA, AB, DD e DC e tivesse sido feita a evacuação dos trabalhadores para poder ser realizado o desarmamento do VLS-1 V03, retornando-o na condição de SEGURANÇA.

A propósito, por que foi realizada a “conexão elétrica do sistema de ignição dos detonadores D e A” (COMAER, 2004) antecipadamente sem a evacuação dos trabalhadores?

22.2.6 – Tudo que já foi descrito nesta análise técnica comprova que não existiu:

  • Um projeto correto do circuito de segurança e atuação de acordo com as normas técnicas pertinentes;
  • Uma análise preliminar de riscos na fase do projeto do circuito de segurança e atuação;
  • Uma análise preliminar de riscos na fase de implantação do circuito de segurança e atuação;
  • Uma análise preliminar de riscos na fase de montagem do VLS-1 V03;
  • Um programa de prevenção da acumulação de eletricidade estática no VLS-1 V03;
  • Um planejamento com a cronologia da execução das atividades, baseado numa tabela com as tarefas que pudessem ser executadas simultaneamente e aquelas que não pudessem ser realizadas simultaneamente;
  • O cumprimento dos métodos e procedimentos de segurança em Centros de Lançamento de Foguetes, como aqueles elaborados por (MARQUES, 1997) e (ADAUTO, 2004), bem como o Manual de Segurança do Centro de Lançamento de Alcântara disponível no CLA em 2003 (CLA, 1991).
  • A submissão do CTA ao Setor de Segurança Operacional dos lançamentos realizados no Centro de Lançamento de Alcântara.

Se algum item acima citado foi projetado, previsto, elaborado, planejado ou consultado antecipadamente, com certeza durante o desenvolvimento das atividades as tarefas não foram executadas em conformidade com o que foi planejado e com as normas de segurança.

Por que existia pressa em montar o VLS-1 V03, se ele seria lançado no início da semana seguinte? Por que insistir em cumprir o prazo de lançamento em detrimento da segurança?

22.2.7 – O SUCESSO DA MISSÃO COMEÇA PELA SEGURANÇA

A prioridade em todos os lançamentos deve ser a segurança do mesmo, tendo em vista que sem a segurança adequada o lançamento não se concretiza e pode resultar num incidente de pequena proporção ou até mesmo um acidente catastrófico.

As medidas preventivas tem por objetivo garantir uma confiabilidade alta de que a iniciação ocorra intencionalmente e probabilidade desprezível de iniciação não intencional.

De acordo com o sub-item:

20.1.6 Safe Ignition Systems Design” (MANHA, 2009) p. 672

Through proper design of ignition systems, the probability of inadvertent ignition can be made extremely small.e

To minimize the risk of accidental ignition, practically all solid propellant space systems use a safe and arm device.”:

Figure 20.2 A safe and arm device.

Titulo da figura 20.2

Fonte: Figura 20.2 apresentada em (MANHA, 2009) p. 672

É por este motivo que deve ser dada atenção e importância à utilização dos seguintes itens no Safe and Arm Devicee nos procedimentos que colaboram para aumentar a segurança:

  1. Dispositivos Mecânicos de Segurança;
  2. Detonadores que possuam centelhadores internos;
  3. Resistores de 100 kΩ que atuem ao mesmo tempo como: dissipadores de eletricidade estática; um caminho alternativo para as descargas eletrostáticas e surtos fluírem da “linha de fogo” para o aterramento do Veículo e para a prevenção da iniciação não intencional dos detonadores gerada por indução de corrente elétrica nas antenas em “loop” formadas pelos pares de fios torcidos e sem blindagem dos detonadores, devido à possibilidade da incidência de energia eletromagnética irradiada nas mesmas oriundas de radiofrequência, inclusive aquelas geradas por descargas atmosféricas, pois cada antena em “loop” possuirá um resistor equivalente de 200 kΩ em série com o fio resistivo de 1 Ω da ponte resistiva do detonador.
  4. Fios torcidos e blindados;
  5. Dispositivos de Proteção contra Surtos;
  6. Monitoramento contínuo da eletricidade estática nos fios dos detonadores por meio de lâmpadas de Neon NE-83, aterradas na estrutura do Veículo por meio de resistores de 10 Ω e 1/4 W;
  7. Barreiras e redundâncias em função do tipo de evento decorrente da falha, sendo no mínimo três para catastrófico e duas para crítico, a fim de que a ignição do propelente ocorra apenas de forma intencional
  8. Controles que limitem a presença de trabalhadores dentro da zona de risco a um número estritamente necessário ao cumprimento de cada tarefa;
  9. Programa de prevenção e controle da eletricidade estática;
  10. Análise Preliminar de Riscos (APR) e Análise da Árvore de Falhas (AAF);
  11. Cronograma de execução das tarefas que impeça a conexão antecipada dos fios dos detonadores aos seus respectivos relés;
  12. Identificação das fontes de radiação eletromagnética externas e internas à zona de risco e medição da intensidade do campo gerado pelas mesmas e
  13. Todas as normas e manuais, nacionais e internacionais, que estipulam exigências e orientações para a segurança dessas atividades e o Manual de Segurança do Centro de Lançamento de Alcântara disponível no CLA.

22.2.8 – Seguem abaixo as principais não conformidades e ações contraditórias que determinaram o destino catastrófico do VLS-1 V03:

  • Inexistência dos Dispositivos Mecânicos de Segurança nos propulsores A, B, C e D do primeiro estágio;
  • Utilização de detonadores que não possuíam centelhadores internos às suas carcaças;
  • Ausência dos resistores de 100 kΩ e respectivos relés situados na cavidade ou alojamento dos detonadores entre cada fio dos detonadores e o aterramento da estrutura do Veículo;
  • Ausência do aterramento dos dezesseis resistores de 100 kΩ na estrutura do Veículo;
  • Não utilização de fios torcidos e blindados entre os detonadores e a Caixa de Relés e entre a Caixa de Relés e a Sala de Interface;
  • Não utilização dos Dispositivos de Proteção contra Surtos;
  • Não cumprimento da obrigatoriedade de utilização das barreiras e redundâncias na proteção do sistema de ignição do propelente dos propulsores do primeiro estágio;
  • Não foi elaborada uma análise de riscos levando-se em conta que existe a possibilidade da iniciação de um detonador pelo centelhamento entre pinos e carcaça submetidos a diferenças de potencial elétrico elevados ou descargas eletrostáticas;
  • Falta de monitoramento contínuo da eletricidade estática acima de 65 V nos pares de fios curto-circuitados dos detonadores por meio de lâmpadas de Neon NE-83, aterradas na estrutura do Veículo por meio de resistores de 10 Ω e 1/4 W. Essas lâmpadas ajudam a dissipar eletricidade estática quando acendem e são capazes de desviar descargas eletrostáticas geradas pelos três modelos transcritos abaixo descritos por (WEITZ, 1999):
  • “1. Human Body Discharge – This ESD event occurs when a person becomes charged by movement or by handling objects that can build up a static charge and be transferred to the person, and then discharges to the device by touching it. The Human Body Model (HBM) can be anywhere from 60 to 500 picofarads discharged through 500 to 10,000 Ohms depending on the application. For explosives testing a 500 pf capacitor discharged through 5,000 Ohms is specified in such standards as Mil Std 322B-1984, Mil Std 1512-1972 and Mil Std 1576-1984. The test voltage is specified at 25 kV. Depending upon the specific standard used the ESD pulse is applied to pin-to-pin and to pin-to-case. A common variation of the HBM is the model specified in IEC 801-2-1991. This model simulates a person holding a metal object such as a screwdriver and discharging to the device. There are many variations specified in corporate specifications, but the model specified in 801-2-1991 is 150 pf discharged through 330 Ohms.(WEITZ, 1999)
  • “2. Machine Discharge – This ESD event occurs when a charged metal object discharges to the device. While not specifically defined in Mil Std 1576, a Machine Model (MM) test is also specified using 500 pf discharge through 0 Ohms. A MM discharge at a given voltage is more sever than an equivalent HBM discharge.” (WEITZ, 1999)
  • 3. Charged Device – This ESD event occurs when the electroexplosive device becomes charged either individually or when installed in a system that is not grounded. The intrinsic capacitance of the device itself or assembly it is installed in becomes the capacitor of the Charged Device Model (CDM). The discharge resistance is usually 0 Ohms. This is the most severe of the three models at a given voltage level. To properly evaluate a device for ESD susceptibility all three models should be used. For example, devices that passed the 25 kV HBM requirement failed when tested in the CDM mode at only 1.5 kV.” (WEITZ, 1999).
  • Este tipo de descarga eletrostática foi a causa mais provável de iniciação de um dos detonadores do propulsor A, a qual teria sido evitada se cada um  dos fios dos detonadores tivessem sido aterrados na estrutura do VLS-1 V03 por meio de resistores de 100 kΩ corretamente especificados para suportar descargas eletrostáticas (VISHAY, 2010), (JOFFE e LOCK, 2010) e (WILSON, 2002);
  • A existência de uma capa de plástico ao redor da coifa principal constantemente insuflada com ar seco e frio, que gerava eletricidade estática e lançava ar seco e eletricamente carregado na atmosfera do meio ambiente de trabalho;
  • Tendo em vista que cada detonador é um capacitor formado pela carcaça aterrada na estrutura do Veículo, explosivo primário, os dois pinos e seus respectivos fios curto-circuitados, o aterramento da extremidade curto-circuitada da “linha de fogo” na casamata dava uma falsa impressão de que o circuito de segurança e atuação encontrava-se seguro, quando na realidade ele estaria seguro apenas com a utilização do aterramento do Veículo para dissipar a eletricidade estática existente na capacitância intrínseca dos detonadores e seus respectivos fios curto-circuitados;
  • Além do desrespeito à exigência da execução da conexão de circuitos eletro-pirotécnicos o mais tarde possível na seqüência de preparação do veículo lançador, introduziram um risco óbvio que teria justificado por si só a não instalação antecipada dos detonadores no VLS-1 V03, pois supondo-se por hipótese que não tivesse ocorrido o acidente com o VLS-1 V03 no dia 22 de agosto que era uma sexta-feira, o Veículo ficaria vulnerável à primeira descarga elétrica atmosférica que ocorresse no para-raio durante o final de semana e até a data e horário do lançamento. Assumindo uma descarga média de 30 kA, para a resistência do aterramento medida de 2,8 Ω, teríamos como resultado uma diferença de potencial entre a carcaça dos detonadores e o aterramento da casamata de ∆V = 2,8 Ω x 30000 A = 84 kV (JOFFE e LOCK, 2010);
  • Esta diferença de potencial elétrico entre a carcaça dos detonadores e o aterramento da casamata faria com que ocorresse a iniciação dos explosivos primários de todos os detonadores instalados, bem como destruiria os fios paralelos, os relés, os dezesseis resistores de 100 kΩ e os fios blindados de 300 m da “linha de fogo” curto-circuitada e aterrada na casamata. Dependendo da energia que o sinal possuísse ao chegar na parte traseira da fonte de disparo, até esta poderia ser destruída. Bastaria este motivo para terem tomado a decisão de não instalarem os detonadores no dia 22 de agosto de 2003. Resta apenas sabermos a motivação da instalação antecipada dos detonadores na sexta-feira. Terá sido a mesma motivação que levou à não instalação dos Dispositivos Mecânicos de Segurança nos propulsores A, B, C e D?
    Esta questão merece uma análise rigorosa do Serviço de Inteligência da Aeronáutica, porque não existe justificativa técnica para tais falhas, nem mesmo a falta de verba justificaria a instalação antecipada dos detonadores sem evacuação do pessoal que estava trabalhando no local. 
    Pelo contrário, a falta de verba seria mais um fator que deveria ter contribuído para não serem desperdiçados tantos recursos materiais e humanos escassos;
  • Desta forma, houve no mínimo imperícia, imprudência e negligência por parte dos responsáveis pela conexão antecipada dos fios dos detonadores AA, AB, DD e DC nos seus respectivos relés,  diante da condição de risco de iniciação iminente na qual se encontrava o Veículo, sem evacuar os trabalhadores da área;
  • O acordo gratuito com os cientistas ucranianos foi cancelado e só foi refeito com os cientistas Russos um contrato para a investigação do acidente. Por que e por quem foi cancelado o acordo gratuito com os cientistas ucranianos, se o Brasil não tinha nada a perder? Por que não foi refeito um acordo ou contrato, mesmo que não fosse gratuito, com os cientistas russos para realizarem a assessoria que seria realizada pelos ucranianos? Pelo menos esta instalação antecipada dos detonadores os assessores russos ou ucranianos não teriam permitido, a menos que os responsáveis pela instalação instalassem os detonadores desobedecendo não apenas as normas mas também a orientação dos cientistas. Porém, neste caso ficaria caracterizado que o procedimento de instalação antecipada dos detonadores teria sido um ato de sabotagem devido à inexistência dos Dispositivos Mecânicos de Segurança e da existência do risco de iniciação por inadvertência, falha humana ou de forma intempestiva de algum dos detonadores conectados antecipadamente à linha de fogo, cujos fios não possuíam resistores de 100 kΩ aterrados na estrutura do Veículo, para a dissipação da eletricidade estática gerada nos mesmos principalmente pelo Campo Elétrico Vertical atmosférico local e pelo vento existente no instante do acidente;
  • A colocação dos componentes eletro-pirotécnicos AA, AB, DD e DC em uma configuração insegura, durante as operações de pós-montagem antecipada dos mesmos, decorrente do fato dos pares de fios curto-circuitados dos detonadores terem sido conectados a um circuito eletricamente flutuante em relação ao aterramento do VLS-1 V03, sem os resistores de dissipação da eletricidade estática de 10 a 100 kΩ, entre os fios curto-circuitados e o aterramento do veículo, como mostrado na figura 79.1 acima e na figura abaixo:
  •  Circuito flutuante em relacao ao aterramento do Veiculo.
  • Antes de conectar esses componentes eletro-pirotécnicos, não foi feita uma verificação para assegurar que o circuito de segurança e atuação estivesse eletricamente desenergizado, pois existia no mesmo a eletricidade eletrostática acumulada gerada principalmente pelo Campo elétrico Vertical atmosférico, pelo vento e poeira, a qual poderia ter sido detectada por meio da utilização de uma lâmpada de Neon NE-83 aterrada por meio de um resistor de 10 Ω e 1/4 W;
  • Considerando que a conexão desses componentes a um circuito energizado caracteriza uma operação de armamento do veículo lançador, deveria ter sido realizada a conexão após a evacuação do pessoal da zona de lançamento;
  • O pessoal que trabalhava na zona de lançamento não foi avisado do armamento do veículo lançador;
  • “Após o acidente e no decorrer da investigação, foram levantados questionamentos quanto a uma possível deficiência do sistema de aterramento da torre móvel de integração e do veículo” (COMAER, 2004).
  • “- por ocasião da montagem do propulsor do segundo estágio e dos quatro propulsores do primeiro estágio no Veículo, foi medida a resistência de terra da mesa de lançamento e encontrados valores considerados também normais;” (COMAER, 2004).
  • “Em síntese, não foram constatados quaisquer problemas com o sistema de aterramento” (COMAER, 2004).
  • O problema que existia e infelizmente não foi detectado, era o erro no projeto ou na implantação do circuito de segurança e atuação que encontrava-se flutuante, pelo fato de não existirem os resistores de 100 kΩ conectados entre os fios curto-circuitados dos detonadores e o aterramento do Veículo, cuja função seria não permitir a acumulação de eletricidade estática na capacitância intrínseca dos detonadores e seus respectivos fios, conforme pode ser observado comparando-se as figuras mostradas abaixo:Circuito flutuante em relacao ao aterramento do Veiculo.Circuito de segurança e atuação não flutuante em relação ao aterramento do Veículo, com resistor de 100K na extremidade da casamata
  • O aterramento da extremidade da “linha de fogo” na casamata infringe a norma por que nenhuma parte da “linha de fogo” pode ser diretamente aterrada, pois isto cria um caminho para a ocorrência de descarga eletrostática da carcaça para os pinos dos detonadores.
  • Portanto, as medições da resistência do aterramento expuseram os propelentes, ignitores e detonadores a riscos desnecessários, pois desobedeceram a letra a do sub-item 7.3 do Manual de Segurança de Explosivos “DOE M 440.1-1A, Revision 9F Chapter II Section 7.0, 7.3 a.” (DOE, 2006), cuja versão anterior DOE M 440.1-1 (DOE, 1996), cancelada pela versão atual, era aceita pela Agência Espacial Brasileira (AEB, 2012), conforme descrito a seguir: “4.1.2.3 Sistemas pirotécnicos” – “Os regulamentos brasileiros aplicáveis a sistemas pirotécnicos (MMA 135-2 Segurança de Explosivos: Em revisão) ou outros aceitos pela AEB (por exemplo, DOE M 440.1-1 e Afman 91-201), fornecem em detalhe as regras a serem cumpridas na operação de sistemas pirotécnicos.” (AEB, 2012)
  • 7.3 Testing Equipment GroundsGrounding systems shall be tested for electrical resistance and continuity when installation has been completed and, in the case of active equipment, at intervals to be locally determined. The ground 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, 1996)
  • 7.3 Testing Bonded Equipment Groundsa. Grounding systems shall be tested for electrical resistance and continuity after installation has been completed and, in the case of active equipment, at intervals to be locally determined. If the equipment has been inactive for more than one month, the ground system shall be visually inspected for continuity before reactivation of the system. All exposed explosives or hazardous materials shall be removed before testing. … (DOE, 2006)
  • 6.1.4.2 Testing Equipment Grounding Systems
    Grounding systems shall (6.7) 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 (6.7) be visually inspected for continuity before it is reactivated, if the equipment has been inactive for more than one month. All exposed explosives or hazardous materials shall (6.7) be removed before testing. … ” (DOE, 2013)
  • A título de exemplo que poderia ter sido utilizado, o conceito apresentado em (PATEL, 2005), que utiliza um relé e resistores de dissipação de eletricidade estática dentro da cavidade do detonador, foi aqui aplicado para acrescentar uma proteção redundante para o circuito de segurança e atuação posicionada o mais próximo possível de cada detonador:

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

ao qual ainda podem ser adicionados mais resistores, relés (barreira elétrica), Dispositivos de Proteção contra Surtos e redundâncias, que estão apresentadas abaixo numa adaptação da figura 88 do relatório da investigação do acidente (COMAER, 2004) e utilizando a solução indicada em (JOFFE e LOCK, 2010), para resolver o problema da diferença de potencial gerado entre os dois aterramentos quando ocorresse a incidência de raios nos para-raios na Torre Móvel de Integração ou no para-raios da casamata, lembrando que é obrigatória a utilização de pelo menos uma barreira mecânica, denominada Dispositivo Mecânico de Segurança, entre cada par de detonadores redundantes e o ignitor do propelente de cada um dos propulsores A, B, C e D:

Figura 88 Adaptada conforme Manha 2009 e Patel 2005 com barreiras eletricas e protecoes redundantes

Fonte: Adaptação da figura 88 de (COMAER, 2004) às exigências existentes em (AEB, 2012), (JOFFE e LOCK, 2010), (USAF, 1984), (PATEL, 2005) e (MANHA, 2009).

Bibliografia

1 – AEB. REGULAMENTO 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 >, sub-item: 4.1.2.3 Sistemas pirotécnicos. p. 19. Acessado em 2013.

2 – CLAManual de Segurança do Centro de Lançamento de Alcântara. 1991.

3 – 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. 35, 45, 48, 61 e 100. Acessado em 2013.

4 – 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. 32, 37, 50, 55, 56 e 59. Acessado em 2013.

5 – DOE. DOE Explosive Safety Manual DOE M 440.1-1. 1996. p. II-27. Página da Internet. Disponível em < URL: https://www.directives.doe.gov/directives/0440.1-DManual-1/view >. Acessado em 2013.

6 – DOEDOE Explosive Safety Manual DOE M 440.1-1A. 2006. p. 45. Página da Internet. Disponível em < URL: https://www.directives.doe.gov/directives/0440.1-DManual-1a/view >. Acessado em 2013.

7 – DOEDOE HANDBOOK ELECTRICAL SAFETY DOE-HDBK-1092-2013. 2013. p. 48. Página da Internet. Disponível em < URL: http://energy.gov/sites/prod/files/2013/09/f2/DOE-HDBK-1092-2013.pdf >. Acessado em 2013.

8 – GOMES, V. A. CTA: Ciência e Tecnologia para a Defesa Nacional. 62º Fórum de Debates Projeto Brasil. 2008. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.slideshare.net/ProjetoBr/brigadeiro-eng-venncio-alvarenga-gomes-presentation >, slide 14. Acessado em 2013.

9 – 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, 149 a 153. Acessado em 2013.

10 – LEITE, H. E. 20 – Recomendações para o lançamento seguro do VLS-1 V04 e algumas perguntas sobre o VLS-1 V03. 2013. Acessado em 2013.

11 – LEITE, H. E. 21 – Objetivo, Comentários e Conclusões. 2013. Acessado em 2013.

12 – MANEA, S.; MANEA, G. K. B.; IHA, K.; ROCCO, J. A. F. F.. Acúmulo de cargas elétricas em propelente sólido compósito com matriz de polibutadieno líquido hidroxilado. 2013. Página da Internet. Disponível em < URL: http://quimicanova.sbq.org.br/qn/No%20Prelo/Artigos/AR13138.pdf >, p. 2 e 5. Acessado em 2013.

13 – MANEA, Silvio. Sensibilidade de Propelentes Sólidos à Descarga Eletrostática. 2007. 111 Folhas. Tese de Mestrado. Instituto Tecnológico de Aeronáutica. São José dos Campos. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.bd.bibl.ita.br/tesesdigitais/000545474.pdf >. Acessado em 2013.

14 – MARQUES, R. V. G. V. Métodos e procedimentos de segurança em Centro de Lançamento de Foguetes. 1997. Monografia apresentada ao Curso de Engenharia Elétrica da UFMA, para a obtenção do grau de Engenheiro Eletricista. São Luís, Maranhão.

15 – MORASSUTTI, U. A.; MERZVINSKAS, M. e MORASSUTTI, A. M. Sistema de tratamento de ar para refrigeração do veículo lançador de satélites – VLS-1. 2009. Página da Internet. Disponível em < URL:  http://www.sbcc.com.br/es/revistas_pdfs/ed%2038/19-23_A.T.Satelite.pdf >, p. 20. Acessado em 2013.

16 – MOTTA, A. G. Segurança no manuseio de foguete. INPE. 2004. Página da Internet. Disponível em < URL: http://mtc-m16.sid.inpe.br/col/sid.inpe.br/marciana/2004/10.21.10.05/doc/Seguranca.pdf >. Acessado em 2013.

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

18 – 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.

19 – 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.

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 – WEITZ, S. ESD SUSCEPTIBILITY TESTING OF ELECTROEXPLOSIVE DEVICES. Electro-Tech Systems Inc. Página da Internet. Disponível em < URL: http://www.electrotechsystems.com/articles/12.pdf >. Acessado em 2013.

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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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2 Responses to 22 – Análise de novas bibliografias.

  1. Chico da Silva Sauro says:

    Oi Dallapiazza,…fabricar resistores de 25KV de isolação não é impossível, barato não é, porem nada que algum estudante de engenharia não consiga, apenas tendo os dados da tensão de pico máxima suportada na junção “terminal de contato externo/elemento resistivo”,…vejamos como exemplo , 125 resistores em serie que suportem 200 VCC de pico durante algumas dezenas de milissegundos seriam um bom começo para que estagiário/mentor iniciar os trabalhos de investigação aos que se sumariam os coeficientes de segurança que se quiserem, e veja bem que esta especificação “faz parte do pacote” de especificações dadas pelos fabricantes de resistores sendo “obrigado a fornecer” sob pena de perca da venda. Os melhores valores são obtidos nos velhos resistores de carvão de 300 VCC para 1/4W (consultar com a PHILIPS), pois os resistores de filme metálico nem chegam a 200 VCC para 1/4W,…enfim a associação em série dá os valores finais de resistência final que desejem ser obtidos, como a tensão máxima de pico dividido pela resistência do resistor, determina a corrente máxima de surto da conexão, logicamente, está atrelada às condições mecânicas de construção do contato terminal/corpo resistivo, é de se deduzir que resistores de maiores corpos (maior dissipação) tenham seus valores de pico melhorados, vimos isto nos anos 70 na ignição STIHL 051 eletrônica, onde tinha um conjunto de componentes pequenos porem um resistor metálico de 2W para suportar picos de 400 VCC entre coletor e base do Tr chaveador.
    Necessitando uma ajudinha,…estamos disponíveis
    Cordiais sds.

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