FoT25: Studies of Embedded Weapons Bays - Summary Report

Denna rapport sammanfattar arbetet och slutsatserna av FoT25-projektet "Studier av inre vapenutrymme". Inre vapenutrymmen förbättrar smygegenskaper och kan medge ökad manövrerbarhet och räckvidd för framtida flygfarkoster. Huvudsyftet med detta projekt har varit att utveckla kunskap om hur instationär strömning runt vapenschakt påverkar flygprestanda, väggarna i vapenschaktet och separationsbanorna för vapenlasten. Numeriska simuleringar av strömning runt framtidskonceptet FS2020 med vapenschakt har genomförts. Den numeriska upplösningen i beräkningsrummet är fokuserad till området i och runt vapenschaktet. Simuleringarna av instationär strömning har huvudsakligen gjorts med DES och hybrid RANS-LES-metoder. Inledningsvis undersöktes inverkan av nätfinhet och olika fysikaliska modeller. En kil i framkanten av vapenschaktet dämpade fluktuationerna inuti vapenschaktet väsentligt. För att kunna prediktera separationsbanor, kopplades kvasistationära strömningsberäkningar till en flygmekanisk modell. Ett integrerat system för simulering av vapenseparation med strömningslösaren Edge har utvecklats. Den relativa rörelsen mellan flygplan och last avbildas med en sekvens av deformerade och lokalt omgenererade nät. Den flygmekaniska modellen består av ekvationssystemet för stelkroppsrörelse som löses med ett 5:e ordningens Runge-Kutta-schema. För att validera implementationen av systemet för flerkroppsrörelser beräknades ett AGARDfall för separation av extern last. En fenförsedd missil separerades från en generisk vinge-sting-pylon-konfiguration med hjälp av en ERU (Eject Release Unit). Beräknad separationsbana och attitydvinklar stämmer bra med experiment.