POS Ed 2006 (PDF 1004.1 kb) - Ixarm

Dans le domaine de l’hydrodynamique, les principales orientations scientifiques concernent :
• les écoulements à surface libre instationnaires à Reynolds élevé, autour de géométries
complexes. Les principaux points durs sont de décrire les écoulements locaux autour
d’appendices et de propulseurs et les efforts résultants, ou de prédire les efforts situation de
manœuvre sur houle ;
• les écoulements diphasiques autour de navires et de propulseurs, pour l’étude des
phénomènes de cavitation, des sillages de bulles ou sillages immergés en milieu stratifié et
turbulent ;
• la mesure et la prédiction de l’évolution non-linéaire de champs de vagues en temps réel, des
réponses dynamiques des plates-formes, et l’étude des phénomènes de déferlement des
vagues ;
• l’hydrodynamique des corps remorqués ou d’engins sous-marins en phase de lancement ;
• des travaux plus prospectifs en magnétohydrodynamique.
Dans le domaine de l’aérodynamique interne ou externe, une attention particulière doit être
portée aux thèmes suivants :
• écoulements turbulents instationnaires tridimensionnels à haut Reynolds, écoulements
transsoniques, écoulements de jets ;
• instabilités d’écoulements et mécanismes de transition laminaire/turbulent ;
• phénomènes de décollement de couches limites, de décrochage de corps portant ;
• interactions d’ondes de choc ou d’ondes de chocs avec la couche limite ;
• dynamique des sillages tourbillonnaires (grandes échelles), éclatement tourbillonnaire,
interactions tourbillons surfaces portantes ;
• aérothermique, aéroacoustique.
Une meilleure prise en compte des aspects multiphysiques, notamment les couplages avec la
thermique ou l’acoustique, constitue un axe d’intérêt pour la défense, notamment pour la
maîtrise ou la réduction des signatures. En matière acoustique, les thèmes de recherche à soutenir
concernent les phénomènes de couplage aéro, hydro ou vibroacoustique, les phénomènes de
cavitation. Les avancées recherchées concernent l’amélioration de la pertinence des modèles
(simulation des sources acoustiques, et des mécanismes de propagation acoustique), et la prise en
compte de conditions de parois complexes (matériaux absorbants, parois actives). Les stratégies et
technologies de contrôle/réduction de signatures sont naturellement des thèmes d’intérêt.
• Politique et Objectifs Scientifiques • DGA 2006
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Les écoulements réactifs (voir paragraphe suivant) nécessitent également la prise en compte
d’aspects multiphysiques ; les écoulements réactifs, instationnaires turbulents et multiphasiques
sont une problématique essentielle de l’aérodynamique interne des moteurs de plates-formes ou
de systèmes d’armes : moteurs à propergols solides, aérobie (stato-fusée, statoréacteurs…),
systèmes hybrides.
3 > Energétique et systèmes réactifs
L’évolution des sources d’énergie est naturellement un thème de recherche crucial pour les
applications de défense : production et stockage de l’hydrogène, de carburants de synthèse ou de
biocarburants, micro sources d’énergie… Sur le plan scientifique, ce thème concerne plusieurs
domaines, et fait l’objet d’un chapitre spécifique dans ce document (voir partie 4). Néanmoins, ce
thème motive des axes de recherche plus spécifiques au domaine. Par exemple, l’utilisation de
biocarburants nécessite des études approfondies sur l’atomisation, qui reste aussi un thème important
pour la réduction des consommations. L’utilisation des plasmas pour améliorer la combustion
(stabilisation des flammes pour les mélanges pauvres) est une voie fondamentale qui n’a pas encore
été totalement explorée. En ce qui concerne le développement de micro sources d’énergie
(propulsion des mini et micro drones par exemple), les micro turbines sont une voie à explorer.
Les technologies émergentes de l’énergétique constituent un axe de travail important pour
l’optimisation des architectures des plates-formes de défense. La gestion de l’énergie embarquée
et les technologies associées ont des effets induits de premier ordre sur les performances,