摘要 根据联邦航空管理局的研究,仅美国航空公司每年就要燃烧 162 亿加仑的航空燃料,导致美国空气污染占全国 3% 以上。航空业贡献了全球空气污染的 1% 以上。与其他污染源相比,这些数字似乎微不足道,但航空业仅占世界贸易货运量的 0.5%,而全球能源消耗量为 2.2%。目前电池和电动机的进步并不能在不久的将来取代燃气涡轮发动机,特别是对于远程飞机而言。本文介绍了一种 BWB 飞机的概念设计,该飞机可载客 160 人,航程 9200 公里,巡航速度为 0.77 马赫数,可通过 FAR 25 认证。设计非常规配置的方法包括传统的飞机设计方法和新方法。在任何航程方程中,升阻比都起着重要作用。对于 BWB 飞机来说,这个比率相当高,而且随着发动机效率的提高,每位乘客每公里的燃油消耗量可以大幅降低。与具有类似载客量和任务特征的传统飞机相比,BWB 飞机的一体式设计提供了较低的空重。
根据联邦航空管理局的研究,仅美国航空公司每年就燃烧 162 亿加仑的航空燃料,导致美国空气污染的 3% 以上,航空业贡献了全球空气污染的 1% 以上。与其他污染源相比,这些数字可能看起来微不足道,但航空业仅占世界贸易量的 0.5%,而全球能源消耗量为 2.2%。目前电池和电动机的进步并不能在不久的将来取代燃气涡轮发动机,特别是对于远程飞机而言。本文介绍了一种 BWB 飞机的概念设计,该飞机可载客 160 人,航程 9200 公里,巡航速度为 0.77 马赫数,可通过 FAR 25 认证。设计非常规配置的方法包括传统的飞机设计方法和新颖的方法。在任何航程方程中,升阻比都起着重要作用。对于 BWB 飞机来说,这个比率相当高,而且随着发动机效率的提高,每位乘客每公里的燃油消耗量可以大幅降低。与具有类似载客量和任务特征的传统飞机相比,BWB 飞机的一体式设计提供了较低的空重。
引用本文: 刘胜南, 付强, 冯楠, 张春华, 贺威.面向扑翼飞行机器人的电子稳像算法设计[J].北科大:工程科学学报 , 2024, 46(9): 1544- 1553. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2023.10.06.001 LIU Shengnan, FU Qiang, FENG Nan, ZHANG Chunhua, HE Wei.Design of an electronic image stabilization algorithm for flapping-wing flying robots[J].Chinese Journal of Engineering , 2024, 46(9): 1544-1553. doi: 10.13374/j.issn2095- 9389.2023.10.06.001
未来的飞机需要具有更高的性能和容量。这一目标应以最低的成本和对环境的影响来实现。这就要求设计新的非常规配置,例如翼身融合 (BWB),这是一种将机翼和机身集成到单个升力面的无尾飞机。先前发表的著作已经证明,尽管这一概念在控制和稳定性方面具有挑战性,但它是可行的,具有高效的经济性能,是解决当前空中交通问题的有希望的候选方案。此外,垂直表面(如翼梢小翼)的尺寸决定了 BWB 模型的雷达可探测性,尤其是对于军事任务而言。皇家理工学院 (KTH) 航空与车辆工程系和德国航空航天中心 (DLR) 航空运输系统系的目标是研究在多学科环境中改进飞机概念设计过程的新方法。为了设计未来的非常规飞机配置(例如翼身融合),CEASIOM(飞机合成和综合优化方法的计算机化环境)几何模块 AcBuilder 被替换和增强,通过实施由 DLR 开发的通用参数飞机配置方案 (CPACS) 作为基础技术。CPACS 旨在成为一个统一的软件框架,允许共享工作和信息,使每个人都可以访问。它要求在一个框架中实现软件模块,并使用一种适用于所有工具的通用语言,以便以后更容易地修改该框架。对 BWB 概念的最新发展和进步进行了详细研究,以确定主要原则和最佳设计方案。随后,通过使用基于 CPACS 的改进工具 CPAC-SCreator (CC) 而不是 Acbuilder,设计了 BWB 飞机基线。该模型的空气动力学行为和性能
摘要:ACFA 2020(柔性飞机主动控制)是欧盟委员会第七研究框架计划资助的合作研究项目。该项目涉及 2020 年飞机配置(如翼身融合 (BWB) 飞机)的创新主动控制概念。ACFA 的主要目标是设计一种新型超高效 450 座 BWB 型飞机,以及为此类飞机提供强大的自适应多通道控制架构。新设计的控制器的目标是雄心勃勃地改善乘坐舒适度和操控品质,以及减轻 BWB 型飞机的负荷。根据实现的负荷减少,可以调整 450 座飞机的结构尺寸,以实现雄心勃勃的减重目标,从而进一步提高燃油效率。主动控制要求分别影响控制面和整体飞机设计的设计过程。因此,传统的飞机设计流程必须适应新的要求。本文描述的飞机设计框架已在 ACFA BWB 飞机的开发中证明了其效率。在一年的时间内,在多个领域要求的约束下开发了机身。本文介绍了 BWB 飞机设计活动的过程和结果,为详细概念分析以及多输入多输出控制架构的研究奠定了基础。
摘要 — 过去几十年空中交通量的增加及其预测对实现碳中和增长目标构成了关键挑战。为了实现这一社会目标,需要采用具有低环境影响的新技术的颠覆性航空运输飞机概念。这种未来的飞行器依赖于系统、学科和组件之间的各种相互作用。因此,本博士研究的重点是开发一种方法,该方法致力于使用创新推进概念探索和评估非常规配置的性能。要考虑的用例是混合翼身与分布式电力推进的概念级优化,这是一个很有前途的概念,结合了高气动性能和电力推进的优势。
摘要:ACFA 2020(柔性飞机主动控制)是欧盟委员会第七研究框架计划资助的合作研究项目。该项目涉及 2020 年飞机配置(如翼身融合 (BWB) 飞机)的创新主动控制概念。ACFA 的主要目标是设计一种新型超高效 450 座 BWB 型飞机,以及为此类飞机提供强大的自适应多通道控制架构。新设计的控制器的目标是雄心勃勃地改善乘坐舒适度和操控品质,以及减轻 BWB 型飞机的负荷。根据实现的负荷减少,可以调整 450 座飞机的结构,目标是雄心勃勃地减轻重量,从而进一步提高燃油效率。主动控制要求分别影响控制面的设计过程和整体飞机设计。因此,传统的飞机设计流程必须适应新的要求。本文描述的飞机设计框架已在 ACFA BWB 飞机的开发中证明了其效率。在一年的时间内,在多个领域要求的约束下开发了机身。本文介绍了 BWB 飞机设计活动的过程和结果,为详细概念分析以及多输入多输出控制架构的研究奠定了基础。