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A Steady Method of Damping Coefficient Prediction for Axisymmetric Projectiles

축대칭 발사체의 감쇠계수 계산을 위한 정상 해법

  • Published : 2006.11.30

Abstract

A steady prediction method is presented to compute dynamic damping coefficients for axisymmetric projectiles. Viscous flow analysis is essential to the steady method using a zero-spin coning motion in the inertial coordinate frame. The present method is applied to compute the pitching moment and the pitch-damping moment coefficients for the Army-Navy Spinning Rocket. The results are in good agreement with the parabolized Navier-Stokes data, range data, and unsteady prediction data. Predictions for Secant-Ogive-Cylinder configurations are performed to investigate effects of afterbody geometries. To investigate the geometrical effect and flow physics, the longitudinal developments of the coefficients are examined in detail.

축대칭 발사체의 동적 감쇠계수를 계산하기 위한 정상 예측 방법을 제안한다. 관성좌표계에서 영스핀 코닝 운동을 사용한 정상 해법을 적용하기 위해서는 점성유동 해석이 필수적으로 이루어져야 한다. 제안된 방법을 회전발사체에 적용하여 피칭모멘트와 피치감쇠 모멘트계수를 계산하였다. 결과는 포물형 Navier-Stokes 예측 결과, 실험결과, 비정상 예측 결과와 잘 일치함을 확인하였다. 또한, secant-ogive-cylinder 계열 발사체에 대한 정적 및 동적 계수의 축방향 생성과정을 살펴봄으로써 후방동체의 형상으로 인한 유동 변화가 동적 안정성에 미치는 영향을 고찰하였다.

Keywords

References

  1. 박수형 권장혁 허기훈 변우식 '천음속 미사일의 동안정성에 대한 충격파 영향' 한국항공우주학회지 제 30권 2호, 2002, pp. 12-20
  2. 박수형 권장혁 '정상운동을 이용한 발사 의 동적 감쇠계수의 계산' 한국항공우주학회지 31권 8호, 2003, pp. 19-26
  3. Schiff, L.B., 'Nonlinear Aerodynamics of Bodies in Coning Motion,' AIAA Journal, Vol. 10, No. 11, 1972, pp. 1517-1522 https://doi.org/10.2514/3.50395
  4. Weinacht, P., Sturek, W.B., and Schiff L.B., 'Navier-Stokes Predictions of Pitch Damping for Axisymmetric Projectiles,' Journal of Spacecraft & Rockets, Vol. 34. No.6, 1997, pp. 753-761 https://doi.org/10.2514/2.3172
  5. Park, S.H., and Kwon, J.H., 'Navier-Stokes Computations of Pitch-Damping Coefficients Using Steady Coning Motions,' Journal of Spacecraft & Rockets, Vol. 41. No. 5 2004 pp. 754-761 https://doi.org/10.2514/1.2024
  6. Park, S.H., and Kwon, J.H. 'Comparisons of Steady and Unsteady Methods for PitchDamping Predictions.' AIAA paper 2003-3671 June 2003
  7. 허기훈 윤성준 '회전 유도탄의 롤 댐핑 모멘트에 관한 수치적 연구' 제 9차 유도무기 학술대회, 국방과학연구소 pp. 24-31
  8. Park, S. H., and Kwon, J. H., 'On the Dissipation Mechanism of Godunov-type Schemes,' Journal of Computational Physics, Vol. 188, No.2, 2003, pp. 524-542 https://doi.org/10.1016/S0021-9991(03)00191-8
  9. Park, S. H., and Kwon, J. H., 'Implementation of k-m Turbulence Models in an Implicit Multigrid Method,' AIAA Journal, Vol. 42, No.7, 2004, pp. 1348-1357 https://doi.org/10.2514/1.2461
  10. Sahu, J., 'Numerical Computations of Transonic Critical Aerodynamic Behavior,' AIAA Journal, Vol. 28, No.5, 1990, pp. 807-816 https://doi.org/10.2514/3.25123
  11. Lin, H. and Chieng, C.-C, 'Aerodynamic Computations for a Transonic Projectile at Angle of Attack by Total Variation Diminishing Schemes, Journal of Spacecraft & Rockets, Vol. 30, No.3, 1993, pp. 304-315 https://doi.org/10.2514/3.25515
  12. Cummings, R. M., Yang, H. T. and Oh, Y. H., 'Supersonic, Turbulent Flow Computation and Drag Optimization for Axisymmetric Afterbodies,' Computers & Fluids, Vol. 24, No. 4, 1995, pp. 487-507 https://doi.org/10.1016/0045-7930(94)00040-6