HE V ELOCITY 是一款现代化、高性能定制远程飞机,采用最新的空气动力学和结构技术,具有良好的实用性、经济性、舒适性、简单性和飞行安全性。该飞机使用两种经过验证的航空发动机之一,即 Lycoming IO540(260HP)和 Lycoming IO540(300HP)。它有一个交流发电机供电的电气系统,并配备电动发动机启动器。其驾驶舱布局旨在补充飞行员的工作负荷,左侧控制台上有油门、混合器、化油器加热、俯仰配平和着陆制动器控制装置,中央控制台上有侧杆控制器。座椅提供合适的扶手、腰部、大腿和头枕支撑,提供传统飞机座椅所不具备的舒适感。这使长时间的飞行变得轻松无疲劳。大型机翼边条的内侧部分被用作行李区,可从前后驾驶舱进入。这些行李区与特殊手提箱和其他储存区相结合,提供了近 20 立方英尺的行李空间。该区域还可用于添加燃料,使总容量超过 90 加仑。Velocity 的设计载荷系数为 +9 G/-7 G,测试机身载荷为 + 6 G。 Velocity 飞机使用美国宇航局开发的翼尖小翼系统,该系统由每个翼尖的弧形表面组成。这旨在抵消翼尖涡流并减少诱导阻力。Velocity 在每个翼尖小翼中使用单向方向舵,利用翼尖弧度来调整方向舵力。这会导致在低速时使用方向舵时产生的力较小,而在高速时不需要方向舵时产生的力较大。
多学科设计优化是航空航天工业面临的持续挑战,导致设计交付周期长和优化潜力尚未开发。量子计算可能为实现覆盖整个设计空间的高效多参数优化提供一条可行的途径。在这里,我们要求将量子计算解决方案应用于涉及机身载荷、质量建模和结构分析的问题。目标是在优化重量的同时保持结构完整性。重量优化是降低运营成本和减少环境影响的关键。挑战出现在同时计算各种飞机设计配置时,而这目前无法通过传统计算实现。通过模拟适航法规要求的关键飞行事件来证明结构完整性。选择一个代表性案例并以简化形式呈现为挑战。飞机模型在各种燃料分布和各种飞行条件下承受静态(时间无关)机动载荷或动态阵风载荷(时间相关)。应优化翼盒的结构尺寸参数以获得最小重量解决方案。本质上,在最简单的情况下,我们正在寻找一个结构参数向量 p,使得与质量相对应的线性函数 w(p) 最小化,同时满足以下约束:对于由 p 参数化的固定矩阵 K 和向量 F j ,线性系统集 𝐾(𝑝)〈𝑥〉= 𝐹 𝑗 ,对于给定的储备函数 RF,有一个解 𝑅𝐹(〈𝑥〉) > 1 。在技术档案中描述了更复杂的情况。请注意,位移 〈𝑥〉 会转换为内部载荷,而内部载荷可能取决于参数。因此,最好使用基于应力许用值的应力约束,其中 RF 是约束与最小值(负值)或最大值之间的比率。可能还可以使用冯·米塞斯极限。