Modelagem numérica para simulação da balística externa de um míssil ramjet

Abstract

A tecnologia de míssil ramjet possui amplo crescimento histórico e atualmente vem sendo desenvolvida por países como a China e a Índia. A aplicabilidade militar do dispositivo é inquestionável sendo uma arma muito útil à defesa do espaço marítimo de uma nação. O presente trabalho apresenta uma modelagem da dinâmica de fluidos computacional (CFD) (do inglês Computacional Fluid Dynamics) para o escoamento sobre um míssil ramjet, utilizando como principal ferramenta o software comercial ANSYS CFX 14.5. A análise foi iniciada por meio da verificação do código comercial, a partir da simulação de uma geometria cônica. O código foi verificado através da comparação dos resultados das simulações com dados experimentais, e com os resultados de uma solução numérica simplificada, dada pela resolução das equações analíticas que descrevem o escoamento cônico. A geometria cônica representa parte fundamental na construção de um míssil desse tipo, uma vez que as tomadas de ar e o nariz de tais dispositivos são superfícies predominantemente cônicas. Após verificar o procedimento de resolução no software comercial, a metodologia avançou para a modelagem da combinação de um cone com um cilindro até a obtenção de uma geometria de maior complexidade, o mais próxima possível do que seria um míssil ramjet real. A partir da geometria final, foram levantadas polares do coeficiente de pressão na superfície do míssil em diferentes ângulos de ataque, de modo a se conhecer o comportamento do campo de pressão ao longo deste em voos de cruzeiro, e possíveis manobras.