측 추력 제트가 미사일의 공력특성에 미치는 영향에 관한 연구 : Part I. 제트 유동특성 영향

Abstract

측 추력(Lateral Jet)을 이용하여 자세를 제어하는 미사일 주위의 초음속 유동장 해석을 위하여 삼차원 Navier-Stokes 코드 (AADL3D)를 개발하고, 이를 이용한 수치해석 연구를 수행하였다. 분출 제트 압력, 분출 마하수 등을 포함하는 제트의 유동특성이 미사일에 미치는 수직력 및 피칭모멘트에 대한 영향을 알아보기 위한 사례연구를 수행하였으며, 공력 해석 결과 제트의 분출 압력과 분출 마하수 변화에 따른 서로 다른 수직력과 모멘트 변화 양상 및 그 원인을 확인할 수 있었다. 또한 대부분의 수직력 손실과 피칭모멘트 발생은 노즐 후방의 저압영역에 의한 것이며, 동일한 제트 추력일지라도 분출 마하수가 큰 경우가 분출 압력이 큰 경우보다 모멘트 발생 최소화에 유리함을 확인하였다. A computational study on the supersonic flow around the lateral jet controlled missile has been performed. For this purpose a three dimensional Navier-Stokes computer code(AADL3D) has been developed and case studies have been performed by comparing the normal force coefficient and the moment coefficient of a missile body for different jet flow conditions including jet pressure and jet Mach number. The results show different behavior of normal force and moment variation according to jet pressure variation and jet Mach number variation. From the detailed flow field analyses, it is verified that most of the normal force loss and the pitching moment generation are taken place at the low-pressure region behind the jet nozzle. Furthermore, it is shown that the pitching moment can be efficiently reduced by obtaining the lateral thrust through higher jet Mach number rather than through high jet pressure.