TRADE – designmiljö för turboelektriska flygplan

Beskrivning av projektet

Förbättringspotentialen i konventionella flygmotorer kommer att förverkligas under de kommande årtiondena. Medan ett antal utvecklingsförbättringar kvarstår, blir gränserna för termisk effektivitet synliga gällande materialbegränsningar, NOx-utsläpp och motorers funktionsduglighet. Effektivitetsförbättringspotentialen för framdrivningskraften är också liten och begränsas av överföringsförluster, luftmotstånd från motorkåpor och luftintag, motorvikt och – för öppna rotorer – av buller och integrationsutmaningar. Om den ständiga ökningen av flygresor ska bli hållbar – som ACARE 2020- och Flightpath 2050-målen kräver – krävs revolutionerande förändringar i flygteknologin.

De nuvarande konceptuella designmetoderna för flygplan/motorer är centrerade kring kunskapsområdena aerodynamik, konstruktioner och gasturbinprestanda. Nyckelområden inom okonventionella koncept, såsom elhybridframdrivning, är därför svåra att rymma inom befintliga designverktyg.

TRADE föreslår integration av tre nya aspekter i den konceptuella designen för flygplan/motorer. Först används en avancerad modell av flygplanet för att kvantifiera hur installationen av tung utrustning påverkar storleken på flygplanets konstruktion.

Vidare mäter avancerade modeller för ombordsystem data för design och prestandautbyte inom elsystem, gasturbiner och termisk hantering. Slutligen möjliggör en operationell modell analys och bedömning av olika flygplanskonfigurationers hanteringsegenskaper. Alla förbättringar baseras på konsortiemedlemmarnas omfattande test av modeller.

TRADE levererar också integration av dessa nya aspekter i en konceptuell designmiljö. Miljön är lämplig för konstruktion av elhybridflygplan, och konsortiet kommer att använda designmiljön för att bedöma konfigurationer och optimera delsystem såväl som hela flygplan.