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Propulsor de Foguete Impresso em 3D Torna o Combustível Sólido Competitivo Novamente
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Quando se trata de impulsionar foguetes e mísseis, podem ser usadas duas categorias diferentes de propulsor: propulsores líquidos ou sólidos.
Os propulsores sólidos são mais duráveis e mais fáceis de manusear, mas sofrem de flexibilidade relativamente baixa, dificultando a direção e a variação do empuxo.
Enquanto isso, os propulsores líquidos são mais versáteis, porém mais caros, difíceis de manusear e mais propensos a explosões catastróficas, ou como a SpaceX chamou, “desmontagem rápida não programada”.
Mesmo assim, o desempenho inferior significa que os propulsores sólidos têm sido usados principalmente em mísseis e outros equipamentos militares que exigem produtos químicos seguros e estáveis por décadas em armazenamento. E a tecnologia usada para produzir o propulsor desses foguetes mudou muito pouco nos últimos 60 anos.
Isso não é mais verdade, pois a empresa de impressão 3D Chromatic 3D Materials inventou um novo tipo de propulsor sólido impresso em 3D, que pode mudar radicalmente o que esse tipo de propulsão pode alcançar, sem sacrificar nenhuma de suas vantagens.
Propulsor Sólido vs Líquido
Todos os propulsores de foguete utilizam uma mistura de um químico reativo, rico em energia, e um oxidante, permitindo que essa energia seja liberada de forma controlada.
Os propulsores líquidos armazenam combustível e oxidante separadamente como líquidos, bombeando-os para uma câmara de combustão. Isso permite que o foguete controle o fluxo dos líquidos, possibilitando regular a potência, parar ou reiniciar o motor.
A maioria dos propulsores líquidos são fluidos criogênicos como oxigênio líquido e hidrogênio, ou metano líquido, hidrazina, etc.
Em contraste, o propulsor sólido combina combustível e oxidante em uma única mistura sólida pré‑misturada. Uma vez ignitado, o propulsor é consumido progressivamente na velocidade projetada, sem possibilidade de regular o fluxo, e não pode ser interrompido ou reiniciado.
Fonte: Drishtiias
Isso torna as tecnologias de propulsor sólido inerentemente menos práticas para muitas aplicações que exigem propulsão mais sutil.
Mas elas também possuem algumas vantagens-chave que as mantêm em uso até hoje:
- A mistura sólida é extremamente estável enquanto não for ignitada, podendo permanecer funcional por décadas em condições simples de armazenamento.
- A complexidade mecânica é muito baixa, sem encanamentos, válvulas ou bombas, tornando-a inerentemente mais confiável e menos propensa a falhas inesperadas.
- O design é mais simples, levando a custos menores, especialmente para projetos não reutilizáveis.
Essas diferenças levaram a uma divisão entre as duas tecnologias de propulsor.
Os propulsores sólidos ainda são usados em mísseis, ICBMs e propulsores de foguete de uso único que exigem pouco controle, reduzindo custos e melhorando a segurança.
Os propulsores líquidos são usados em foguetes espaciais e outras missões espaciais, bem como em algumas aplicações militares, como, por exemplo, designs de ICBM russos.
Reinventando os Propulsores Sólidos
Limites dos Propulsores Sólidos Clássicos
Ao construir um foguete de propulsor sólido, o combustível e o oxidante são misturados em uma pasta espessa e despejados diretamente na carcaça pré‑fabricada do foguete. Em seguida, a mistura é curada com calor por dias a semanas, transformando‑a em uma rocha dura e elástica.
Uma grande haste metálica, chamada mandril, costuma ser posicionada no centro do molde antes da fundição e removida após a solidificação, deixando um canal oco para a câmara de combustão. Esse orifício é posteriormente preenchido com a carga de ignição e forma a câmara de combustão.
Fonte: L3Harris
Esse método tem sido testado por mais de 60 anos, mas traz sérias desvantagens.
O primeiro problema é que o método de mistura ainda pode criar pequenas bolhas de ar ou fissuras perto da carcaça. Isso pode causar uma explosão quando o combustível é ignitado, potencialmente em pleno voo.
Outro problema é que a remoção do mandril pode gerar fissuras. Isso também limita a forma que pode ser fundida, reduzindo as opções para diferentes velocidades e empuxos.
Impressão 3D de Propulsores Sólidos
Chromatics 3D Materials é uma empresa cuja tecnologia se concentra em fabricação aditiva por extruşão reativa, ou a impressão 3D de material que usa reações químicas para solidificar assim que sai do bico da impressora. Notavelmente, começou com poliuretanos e outros elastômeros como a borracha.
Fonte: Chromatics 3D Materials
Portanto, esse processo não usa fusão, lasers ou pós‑processamento, ao contrário da maioria das outras tecnologias de impressão 3D. O printer bombeia uma mistura química que reage e endurece quase instantaneamente ao ser depositada.
Em 28 de abril de 2026, a empresa anunciou que havia testado suas impressoras 3D para um novo material: propulsor sólido.
Isso segue o anúncio, um ano antes, de que a empresa havia obtido a Certificação ITAR (International Traffic Arms Regulation), o que ilustra que isso faz parte de um plano de longo prazo para a companhia.
“Obter a certificação ITAR marca um momento decisivo no crescimento da nossa empresa. Esse registro não apenas aprimora nossa capacidade de atender clientes de defesa e aeroespacial, mas também demonstra nosso compromisso em manter os mais altos padrões de segurança e qualidade na fabricação aditiva.”
A empresa não reinventou o propulsor sólido, mas ajustou sua química para torná‑lo compatível com impressão 3D. Isso muda radicalmente o que os propulsores sólidos podem alcançar, sem as restrições impostas pelo longo e intensivo processo de cura e pela forma do mandril central.
“Em um foguete sólido, a forma do núcleo oco no meio do combustível determina como ele queima e quanto empuxo gera. A impressão 3D permite formas internas ‘impossíveis’ que não podem ser feitas com um molde, potencialmente levando a foguetes que voam mais longe ou com maior eficiência.”
Potencial dos Propulsores Sólidos Impressos em 3D
Resultados Iniciais Estelares
Durante os testes de abril de 2026 no campo de testes Integrated Solutions for Systems (IS4S) em Opekia, Alabama, o propulsor demonstrou excelente combustão e potencial de propulsão. O mais importante, ele suportou mais de 1800 psi de pressão de combustão sem falha estrutural.
Com base nos resultados atuais, o material da Chromatic tem capacidade para propulsar aproximadamente 90% do arsenal de foguetes dos EUA com velocidade e alcance equivalentes, ao mesmo tempo criando oportunidades para aprimorar ainda mais ambos.
“O propulsor atinge níveis de carga energética comparáveis aos dos propulsores convencionais de alto desempenho, ao mesmo tempo que fornece a integridade estrutural necessária para suportar ambientes de combustão de alta pressão.”
Novas Possibilidades de Design
A integração direta de propulsores em componentes estruturais permite à empresa reduzir massa desnecessária, criar geometrias internas mais eficientes e ajustar precisamente o comportamento do empuxo.
Isso torna esse método de fabricação inerentemente superior ao método tradicional.
Ele também está sendo investigado por outras grandes potências, notavelmente no State Key Laboratory for Manufacturing Systems Engineering na China, que também publicou um artigo intitulado “Fabricação aditiva de propulsores sólidos: Explorando a fronteira dos sistemas de propulsão sólida”.
Outra possibilidade é que a impressão 3D de propulsores sólidos permita a mistura de diferentes tipos de combustível no mesmo foguete. Embora ainda não seja tão flexível quanto o bombeamento de quantidades variáveis de propulsores líquidos, poderia tornar possível variar velocidade e empuxo em diferentes estágios do voo.
O resultado dessas possibilidades poderia ser sistemas de propulsão mais leves, com desempenho superior, maior alcance e maior flexibilidade operacional para missões futuras.
Aplicações de Propulsores Sólidos Impressos em 3D
Até agora, a Chromatics 3D Materials está claramente mirando um contrato de defesa para construir mísseis impulsionados com combustível impresso pela empresa. À medida que o arsenal dos EUA se esgota devido às guerras na Ucrânia e no Irã, isso pode ser uma resposta às cadeias de suprimentos tensionadas que limitam a taxa de produção desses mísseis.
O método é compatível com sistemas e químicos existentes, portanto os contratos iniciais provavelmente seriam com designs já conhecidos. Mas a longo prazo, escolhas de design inovadoras que voem mais longe, atinjam alvos com maior força e possam ser produzidas mais rapidamente seriam a principal contribuição dessa tecnologia.
À medida que o orçamento de defesa dos EUA deve crescer rapidamente para US$ 1,5 trilhão, isso pode ser potencialmente muito lucrativo para a empresa.
Outra opção poderia ser integrar esse combustível em sistemas espaciais, como, por exemplo, cápsulas de evacuação de emergência em estações espaciais ou futuras bases lunares, já que a durabilidade do material o torna uma opção superior aos combustíveis líquidos instáveis favorecidos hoje.
Investindo em Foguetes de Propulsor Sólido
LHX Gráfico de preços
Recentemente, a maior parte da atenção dos mercados financeiros em relação à fogueteologia tem se concentrado em foguetes reutilizáveis, notavelmente Rocket Labs (RKLB ) (segue o link para o nosso relatório de investimento) e o próximo IPO da SpaceX.
Mas novas tecnologias como o propulsor sólido impresso em 3D podem tornar esses designs mais valiosos e amplamente usados no futuro.
Desde a aquisição, em julho de 2023, do desenvolvedor de reatores de mísseis Aerojet Rocketdyne por US$ 4,7 bi, a L3 Harris adicionou um 4.º departamento à empresa focado na produção de mísseis.
Além disso, a L3 Harris é líder em comunicações militares, integrando “sistemas de missão” para comando militar, bem como sensores de satélite e espaciais.
Fonte: L3Harris
Isso coloca a empresa em posição perfeita para se beneficiar de um boom na demanda por mísseis que utilizam combustível sólido.
Para responder ao recente e urgente aumento de demanda, a L3Harris anunciou uma parceria inédita proposta com o Departamento de Guerra (DoW). O DoW investirá US$ 1 bi no negócio Missile Solutions da L3Harris por meio de título preferencial conversível.
Em seguida, a L3Harris fará IPO de seu negócio Missile Solutions na segunda metade de 2026, recriando em certa medida a Aerodyne Rocketdyne, mas com outras tecnologias extras da L3Harris anexadas também. Após o IPO, a L3Harris manterá participação controladora no negócio Missile Solutions.
Fonte: L3Harris
A L3Harris também revelou, no verão de 2025, seu conceito de míssil Red Wolf. Esse design deve custar entre US$ 300 mil e US$ 400 mil por unidade, em comparação com mais de US$ 1 mi por peça para os atuais mísseis de cruzeiro de longo alcance, avançando na direção de munições mais numerosas e de menor custo.
Aqui também, um design de combustível aprimorado poderia contribuir significativamente para acelerar a produção, reduzir custos e melhorar o desempenho.
Fonte: The War Zone
O próximo IPO do segmento de mísseis pode desbloquear valor adicional como forma direta de investir nesse tema, caso não apenas os EUA, mas também todos os seus aliados passem a construir um enorme estoque de defesa aérea contra ameaças futuras, beneficiando também o preço das ações da L3Harris.
A L3Harris também deve se beneficiar do aumento de pedidos de outras empresas de defesa ou forças armadas em crescimento, pois fornecerá a elas maior volume de rádio seguro, capacidades de rede, drones e outros sensores, tomando uma pequena parte de cada mercado, quase independentemente do sistema de armas finalmente escolhido.
(Você pode ler mais sobre a L3 Harris em nosso relatório de investimento dedicado à empresa.)
Últimas Notícias e Desenvolvimentos das Ações da L3Harris Technologies Inc (LHX)
