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- Compósitos cerâmicos para sistemas de proteção térmica de aeronaves: Análise do material CaZrO3-MgO-Al2O3Publication . Mamede, João Coutinho Lanhoso Araújo; Silva, Abílio Manuel Pereira da; Martinez, Alberto MaceirasNuma aeronave há componentes sujeitos a condições de serviço de grande exigência mecânica, térmica e química. Estes componentes são chamados de sistemas de proteção térmica. Quando um sistema está sujeito a forças elevadas, em particular à compressão, flexão e desgaste, a ambientes agressivos, como temperaturas elevadas, contacto com gases poluentes e choque de partículas, os materiais cerâmicos surgem como a primeira opção. Tipicamente um sistema de proteção térmica é constituído por um material cerâmico que funciona como barreira ou escudo exterior sobre um substrato metálico responsável pela estrutura do veículo. O fabrico de revestimentos tipo TBC são caracterizados pela pequena espessura (~ 100 µm), e as partículas de matéria-prima são de escala submicra. Mas num escudo a espessura pode alcançar alguns centímetros e a sua viabilidade estrutural e económica é conseguida com o uso de distribuições de tamanhos de partículas até ao milímetro. Neste trabalho parte-se da composição cerâmica CaO-ZrO2-MgO, com grande potencial para aplicações enquanto revestimento termomecânico de partículas finas e promove-se o seu reforço com partículas grossas de Al2O3. Os resultados mostram que o MgO se associa com a Al2O3 e forma-se espinela de aluminato de magnésio e a porosidade é elevada. Para pequenos teores de Al2O3 as propriedades ficam gravemente prejudicadas, mas para maiores frações mássicas de 60% de Al2O3 a porosidade diminui e a melhoria das propriedades mecânicas permitem propor o compósito para condições de serviço mais exigentes como um sistema de proteção térmica de uma aeronave.
- Analysis and Hardware In the Loop Testing of ADCS Algorithm for the CubeSat 3AMADEUSPublication . Pontes, Hugo Brandão; Guerman, Anna; Araújo, João Filipe FortunaOne of the main challenges with Cubesats’ ADCSs (Attitude Determination and Control Subsystems) is how heavy and power consuming the most precise systems are. This means that developing lighter, less consuming ones is of the greatest importance. 3AMADEUS is a mission that aims to find a solution to this exact problem. Magnetic ADCS components are among the lightest, least power consuming and most reliable options in the CubeSat industry. However, due to their low precision, this kind of component can’t be used by themselves in missions that require precise attitude control. One of the ways to improve the precision of this kind of component is to use novel ADCS algorithms that maximize system performance for magnetic ADCSs. That is why 3AMADEUS has the purpose of, not only developing, but also testing multiple of these algorithms inflight, with hopes that one day the implementation of purely magnetic ADCSs can be generalized in nanosatellites. In order to possibilitate an analysis of what algorithms are to be implemented in the 3AMADEUS mission, this work presents a satellite attitude model that allows for a SIL (Software In the Loop) simulation. Furthermore, a HIL (Hardware In the Loop) simulation is made, aiming at validating the usage of an FPGA (Field Programmable Gate Array) for the implementation of this kind of algorithm, since the usage of FPGAs in CubeSats has been rising significantly, and is particularly interesting in a project where reprogrammability is useful. Having that in mind, since the algorithms for this mission are still under development, a purely magnetic ADCS algorithm that has been developed in another context is then tested in a SIL environment, where its performance in terms of accuracy and stabilization, as well as its suitability for the 3AMADEUS mission, is analyzed under different conditions. Finally, one of these tests is performed but this time in a HIL Simulation, not considering attitude determination. The results of this simulation are compared to those obtained in the SIL test, providing relevant data on the feasibility and performance of a real life ADCS algorithm implementation in an FPGA.