Abstract
A three-dimensional numerical study of the WIG-effect vehicle with a direct-underside-pressurization (DUP) system and a propeller is performed to analyze the aerodynamic forces and moments acting on the vehicle. The computational model includes all the compartments of a WIG-effect vehicle, including a propeller in the middle of the fuselage and an air chamber under the fuselage. The DUP system and propeller help considerably reduce the take-off speed and minimize the effect of the hump drag when the vehicle accelerates to take off on water. The airflow is accelerated by a propeller, and the air then enters the air chamber through a channel in the middle of the fuselage, this air helps increase the lift since the dynamic pressure of air is converted to static pressure. However, the air accelerated by the propeller produces excessive drag and creates yawing moment. It is found that the effect of yawing and rolling moments on static stability is negligible.
DUP (direct underside pressurization)-장치와 프로펠러가 있는 3 차원 형상의 위그선(WIG-craft) 주위의 유동특성을 수치적으로 해석하였다. 이를 통하여 위그선 주위의 공기역학 관점의 힘들과 모멘트에 대해 고찰하였다. 이 연구의 해석에 사용된 모델은 프로펠러, 동체, 날개와 동체아래의 압력실 (air chamber)을 포함한 전 영역에 대하여 수행하였다. DUP 장치는 추력의 일부를 동체 아래의 압력실에 정체시킴으로 이륙 시와 같이 낮은 속도에도 효과적으로 양력을 증가시켜 이륙 속도를 줄이는 장치이다. 이러한 DUP 장치는 동압의 증가로 인하여 항력이 증가하고 공기의 회전성분으로 인하여 추가적인 모멘트를 생성하게 된다. 위그선의 비대칭 유동에 의해 발생하는 요잉 및 롤링 모멘트가 위그선의 안정성에 미치는 영향은 매우 미미하였다.
