증가계수의 직접 계산법을 이용한 항공기 유동장내의 분리효과 예측

Abstract

기존의 항공기에 대해 새로운 장착물의 안전 분리 또는 무기의 분리로부터 목표지점 명중까지의 예측에서, 특히 조종면이 없는 비유도탄(unguided bomb)의 정확한 예측 모델의 계산을 위해 비행시험을 대체할 수 있는 기법을 제안하였다. 2단계 궤적 산출 알고리즘에서 최초 항공기 유동장에서 궤적오차(mis-distance)의 가장 큰 비중을 차지하는 항공기 유동장의 간섭인 Ballistic Separation Effect를 전산유체역학을 이용하여 산출해내고, 이후 항공기 유동장을 벗어난 영역에서는 분리체의 데이터베이스를 이용하는 단순 궤적산출프로그램을 이용한다. 또한 증가계수의 직접 계산법을 통하여 두 단계의 궤적산출기법의 전환자를 측정하고, 항공기 유동장효과의 영역을 검토할 수 있다. 정확성과 안정성을 함께 고려하여 개발된 유동해석자와 함께, PC 클러스터와 같은 병렬환경에 적합하도록 개발된 중첩격자모듈을 이용하여 빠른 시간내에 정확한 궤적을 산출할 수 있었으며, 증가계수 계산을 위한 병행처리 시스템을 이용하여 추가적인 계산시간이 필요치 않는다. 개발된 기법은 아음속/초음속 상태의 2차원 또는 3차원 분리유동장에 적용되어 검토되었으며, 계산된 궤적 결과는 참고문헌의 실험결과와 비교되었다. 또한 실제 항공기로부터 분리되는 일반폭탄에 대한 계산이 몇 가지 분리시나리오에 대해 적용되어 분석되었다. 이와 같은 궤적 모델의 생성을 위해 비행시험을 대체 또는 계획할 수 있는 보조 기법으로 사용될 수 있다.