Journal of the Korea Society for Simulation (한국시뮬레이션학회논문지)

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Analysis of Aerodynamic Characteristics for Guided Gliding Type Ammunition Using Computational Analysis and Wind Tunnel Test

전산해석 및 풍동시험을 이용한 유도형 활공탄약의 공력해석

  • Received : 2019.02.01
  • Accepted : 2019.03.14
  • Published : 2019.03.31
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Abstract

In this study aerodynamic characteristics of guided gliding type ammunition were investigated by using a computational analysis and wind tunnel test. Missile DATCOM, a semi-empirical method, and a FLUENT, a computational fluid dynamics analysis program, were used for computational analysis. For a guided gliding type ammunition, aerodynamic characteristics were investigated by calculating lift force, drag force, pitching moment and etc. Aerodynamic characteristics of guided gliding type ammunition are completely different from those of conventional ammunition. The results obtained from the computer analysis are similar to those obtained from the wind tunnel test. Although the pitch moment values obtained by the semi-empirical method were slightly different from the wind tunnel test results, the overall computer analysis results showed trends and values similar to the test results. In this study, aerodynamic characteristics of guided gliding type ammunition were identified and it found that semi-empirical method can be applied to analyze the aerodynamic characteristic in the initial design of guided gliding ammunition.

전산해석과 풍동시험을 이용하여 유도형 활공탄약의 공력특성을 연구하였다. 전산해석으로는 반실험적 기법인 Missile DATCOM과 전산유체역학 해석프로그램인 FLUENT를 사용하였다. 유도형 활공탄약에 대해 양력 및 항력, 피칭모멘트 등을 계산하여 기본적인 공력특성을 확인하였으며 기존의 탄약과는 전혀 다른 공력특성을 갖는 것을 확인했다. 전산해석을 통해 얻은 결과는 풍동시험을 통해 얻은 결과와 대체적으로 유사했다. 반실험적 기법으로 얻은 결과 중 피칭모멘트 값은 풍동시험결과와 약간 차이가 났지만, 전체적으로 전산해석의 결과는 시험결과와 유사한 경향과 값을 나타냈다. 본 연구를 통해 유도형 활공탄약의 공력특성을 확인하였으며, 유도형 활공탄약 초기설계 시 공력특성 분석을 위해 반실험적기법 및 전산유체역학적 해석 기법을 적용할 수 있음을 확인하였다.

Keywords

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Fig. 1. Operation concept of guided gliding type ammunition

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Fig. 2. Analysis model

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Fig. 3. Mesh

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Fig. 4. Velocity contour

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Fig. 5. Wind tunnel test model

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Fig. 6. Drag coefficient vs. Angle of attack(WT: Wind Tunnel, CFD: Computational Fluid Dynamic,MD: Missile DATCOM)

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Fig. 7. Lift coefficient vs. Angle of attack

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Fig. 8. Lift to Drag ratio vs. Angle of attack

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Fig. 9. Drag coefficient comparison

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Fig. 10. Lift coefficient comparison

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Fig. 11. Lift to drag ratio comparison

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Fig. 12. Pitching moment coefficient vs. Lift coefficient

Table 1. Simulation condition

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Table 2. CFD Simulation condition

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Table 3. Wind tunnel test condition

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Table 4. Static Margin

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