Contrôle actif des écoulements tourbillonnaires de pointe avant à grande incidence

Forebody vortices active control at high angle-of-attack

• Auteur / Autrice : Isabelle Boué
• Direction : Jean-Paul Bonnet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des milieux fluides
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et aéronautique (Poitiers1992-2008)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Mots clés

Mots clés contrôlés

Avions -- Maniabilité

Actionneurs

Cône

Tourbillons (mécanique des fluides)

Résumé

Des forces latérales et moments de lacet importants peuvent être générés par le système tourbillonnaire dissymétrique qui se crée à la pointe avant d'un avion de combat à forte incidence, limitant son domaine de vol. Cette étude a pour objectif d'explorer le potentiel du contrôle pneumatique sur les tourbillons d'extrême pointe afin d'augmenter le contrôle latéral. Des essais en soufflerie ont été menés sur un cône pour des incidences de 40 à 60 degrés. Des soufflages continus et pulsés ont été testés. L'efficacité optimale a été obtenue par soufflage continu à travers deux jets dirigés vers l'avant et situés proches de l'extrême pointe de la maquette. La capacité de cette technique de soufflage à contrôler la dissymétrie tourbillonnaire a ensuite été analysée numériquement. Les effets du coefficient de soufflage, de l'incidence ont été étudiés et comparés aux essais. Cette analyse a permis de mieux comprendre les effets du soufflage continu sur l'écoulement.

Large side forces and yawing moments can be generated by the nose asymmetric vortex system separating from a forebody combat aircraft at high angle-of-attack, limiting its flight domain. This study has been conducted to further explore the potential of pneumatic control of forebody vortices as a means of increasing lateral control. Wind-tunnel tests have been conducted on a circular cone model over an angle-of-attack range from 40 to 60 degrees. Continuous and pulsed blowing have been investigated. The optimum effectiveness has been obtained by continuous blowing through two forward-blowing nozzles located near the apex of the model. The ability of this blowing technique to control the vortex asymmetry has also been analysed using computational fluid dynamics. The effects of blowing coefficient, incidence have been studied and compared with experimental data. This analysis provides good understanding of continuous blowing effects on the flowfield.