Association Technique Maritime et Aéronautique

Numéro : 2710 - Année : 2017

Optimisation numérique des formes et du calage des appendices d’une carène

Sophie COACHE, David BELLEVRE, DGA – Techniques hydrodynamiques (Val de Reuil – France)

Pierre-Marie Guillouet, Naval Group (Lorient – France)

La résistance à l’avancement d’un navire est un élément clé du processus de détermination de ses performances. La forme de la carène et de ses appendices déterminera sa résistance à l’avancement et donc la puissance motrice nécessaire. C’est pourquoi l’optimisation des formes hydrodynamiques est un élément essentiel de la conception d’un navire qui doit intervenir le plus tôt possible dans la boucle navire pour s’assurer de disposer de degrés de liberté suffisants à l’atteinte d’un optimum. Historiquement, ces optimisations étaient réalisées via des essais de multiples maquettes en bassin d’essais de carène. De nos jours, grâce à la montée en puissance de la simulation numérique (en termes de réactivité et de pertinence), ces étapes peuvent être réalisées en utilisant des codes de calcul CFD. Cette démarche permet de tester un nombre supérieur de formes, mais permet aussi un gain de temps pour converger vers des formes optimisées. La réalisation d’une validation finale par la réalisation d’essais sur maquettes reste nécessaire pour asseoir les résultats obtenus sur une base expérimentale qui reste la référence encore aujourd’hui. Dans le cadre des programmes de navires militaires, DGA-Th intervient dès la phase d’avant-projet en soutien du concepteur Naval Group pour optimiser les formes du navire. Tout d’abord, une optimisation de la forme de la carène nue est réalisée. La difficulté de cette étape est de diminuer la résistance de la carène tout en répondant aux contraintes architecturales établies par le concepteur. Une nouvelle forme optimisée est alors choisie. Les appendices sont ensuite calés en fonction des lignes de courant du fluide s’écoulant sur la carène et ses propulseurs. Ces étapes vont permettre de tendre vers un navire plus performant. Cet article présente la démarche suivie à DGA-Th pour l’optimisation des formes et des appendices dans le cas d’une frégate.

 

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