Aéroélasticité des corps de grand allongement en régime supersonique

par Settie Heddadj

Thèse de doctorat en Mécanique du solide

Sous la direction de Jérôme Renard.

Soutenue en 2001

à Orléans .

mots clés

• Aéroélasticité
• Projectiles
• Stabilité
• Couplage, Théorie du

Résumé

Le comportement en vol des corps de grand allongement peut être le siège de phénomènes aéroélastiques rédhibitoires, du fait du caractère déstabilisant du couplage entre l'écoulement et la structure mécanique oscillante. Les problèmes aéroélastiques sont couramment étudiés en aéronautique, mais notre cas d'étude présente des particularités, qui imposent la définition d'une nouvelle approche. La spécificité du problème, par rapport à ce qui peut être fait en aéronautique, tient au régime de l'écoulement, ainsi qu'à la configuration géométrique et mécanique du corps. Le but de cette étude est de déterminer l'influence de l'aéroélasticité sur la précision et la dispersion des tirs. Elle s'appuie sur une modélisation mécanique de la flexion par deux corps rigides, reliés par le biais d'une liaison rotule élastique (qui transmet les couples). Les équations du mouvement du projectile flexible sont alors écrites, selon un formalisme de Lagrange, puis linéarisées. Le système linéaire obtenu est alors exploité numériquement de deux manières. La première est une étude modale, qui permet de discuter a priori la stabilité, mais impose de travailler à coefficients constants. La seconde consiste en la résolution implicite des équations. Enfin, dans une dernière étape de validation, des essais de tir ont été réalisés à l'Institut Saint Louis, institut de recherche franco-allemand pour la Défense.

Titre traduit

Aeroelasticity of very high L-D bodies in supersonic flight

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