Numéro : 2801 - Année : 2024
Simulation par approche système du lancement d’une torpille en auto-démarrage en utilisant les coefficients de poussée des hélices
Fabian PECOT, Thierry TAILLEFET, Sirehna – Nantes (France), Naval Group – Ruelle (France)
Parmi les différentes missions attendues d'un sous-marin, le lancement d'armes depuis un tube est d'une importance majeure. Pour sécuriser ces lancements et déterminer le domaine de tir, la simulation numérique constitue une alternative intéressante à l'expérimentation, qui est souvent coûteuse. Pour prédire les vitesses d'éjection et les trajectoires des torpilles lancées en auto-démarrage, une méthodologie numérique entièrement basée sur la CFD, incluant la modélisation de la rotation des hélices, a été développée avec succès. Cette méthodologie, validée sur des résultats d'essais en mer, est actuellement utilisée par Naval Group. Cette méthode est précise, mais coûteuse en termes de temps de calcul, en particulier dans les cas de fort confinement dans le tube. Une méthode alternative, moins précise, mais plus légère, basée sur un modèle numérique 1D, a donc été développée pour simuler la phase de lancement à l'intérieur du tube et même dans le sous-marin. Cette méthode nécessite la connaissance préalable des coefficients de poussée des hélices en espace confiné. Pour valider cette nouvelle approche numérique, les résultats obtenus ont été comparés à la fois à ceux de la CFD et des essais en mer. Ces derniers ont été réalisés à l'aide d'un drone similaire à une torpille et lancé à partir d'un tube mono-diamètre horizontal immergé dans l'eau de mer initialement au repos. Les résultats obtenus avec le modèle 1D, en utilisant simplement les coefficients de poussée calculés en espace libre, se sont révélés très proches de ceux observés à la fois en CFD avec modélisation des hélices, et lors des essais en mer.
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