In this degree project in aerospace engineering, a preliminary design of a UAV (Unmanned Aerial Vehicle) was performed. The UAV was intended to be used as a complement to the Swedish maritime administration’s helicopters, which cannot operate under limited visibility conditions. Its main mission would consist of surveillance. The UAV was therefore designed for some series criteria that were based on the customers’ requirements. The primary literature that was used was John D. Andersons Aircraft performance and design. Otherwise, historical statistical data from other aircraft was used and numerous assumptions were made. The result was a relatively small UAV named The Condor, weighing 25.6 kg with a wingspan of 2.5 m and operational in an altitude of 3500 m with a cruise speed of 81 knots. The UAV’s range is 70 nautical miles and is also able to operate in up to six hours. It should be able to manage a 300 m long runway. The chosen wing profile was the NACA 1412 with a maximal thickness and camber of 12 % and 1 % of the chord length, respectively. As for the stabilizer, the symmetric wing profile NACA 0012 was chosen. A so called constraint analysis was performed in order to determine the engine choice and thewing loading. The chosen engine was a 3.1 horsepower piston engine provided by Ricardo. The dimensions of the fuselage were designed only to fit the payload and no detailed analysis was done. It became 2.3 m long and with a maximal diameter of 0.3 m. / I det här kandidatexamensarbetet i flygteknik gjordes en preliminär design av en drönare. Drönaren skulle användas som komplettering till sjöfartsverkets helikoptrar, som inte kan användas vid mycket begränsad sikt. Dess huvudsakliga uppdrag skulle bestå av övervakning. Drönarens utformades därför efter en rad kriterier som baserades på uppdragsgivarens krav. Den huvudsakliga litteraturen som användes var John D. Andersons Aircraft performanceand design. I övrigt användes historisk statistisk data från andra flygplan och ett flertal antaganden gjordes. Resultatet blev en relativt liten drönare som döptes till The Condor och fick en vikt på 25.6 kg, med ett vingspann på 2.5 m och som opererar på 3500 m flyghöjd med en marschfart på 81 knop. Drönarens räckvidd är 70 nautiska mil och den kan därutöver operera i upp till sex timmar. Den bör klara av en landningsbana på 300 m. Som vingprofil valdes NACA 1412 med en maximal tjocklek och camber på 12 % respektive 1 % av kordalängden. För stabilisatorn valdes den symmetriska profilen NACA 0012. En så kallad ”constraint analysis” genomfördes för fastställande av motorval och vingbelastning. Motorn som valdes blev en 3.1 hästkrafters pistongmotor från Ricardo. Flygplanskroppens dimensioner utformades endast för att få plats med nyttolasten och ingen noggrannare analys genomfördes. Den blev 2.3 m lång med en maximal diameter på0.3 m.

Automatiska flygningssystem och kontrollpresentationsenheter utvecklas hela tiden inom flygteknik. Avionik företag skapar datoriserade system som ska kunna automatisera ytterligare aspekter av de operationer som sker i cockpit. Att flyga ska inte bedömas vara något riskfyllt och för att säkerställa säkerhetssynen är det betydelsefullt att ta reda på om människor uppfattar teknikens framgång som positiv. Syftet är att ta reda på människans uppfattning och inställning till automatiserade flygplan. Frågeställningen besvaras genom en empirisk studie där först en noggrann bakgrundsundersökning gjorts för att få fram information om var automatiserade flygplan befinner sig gällande dess utveckling och framgång. Med hjälp av en gedigen bakgrund har en kvantitativ enkät undersökning genomförts som på bästa sätt ger svar på frågeställningen om automatiserade flygplan anses vara ett säkert transportmedel. Majoriteten av respondenterna, 86,9%, anser det vara viktigt eller väldigt viktigt att det finns en pilot som styr flygplanet. Automatiserade fraktflygplan är det som ligger närmast i framtiden jämfört med civila flygplan. Det har framförts att ökad förståelse om teknik ger en ökad tillit till AI och ju mer tillit till AI desto större chans till att skapa en bättre trygghetskänsla till automatiserade flygplan. Det kan även konkluderas att pilotlösa flygplan som styrs från kontrollrum på marken inte bör agera som en övergång till helt automatiserade flygplan. Istället föredras en stegvis automatisering i form av en digital andrepilot som hjälpmedel. Det måste dessutom skapas en större medvetenhet i hur flygplanen opererar för att få passagerare mottagbara till vidare utveckling. Slutligen måste inte automatiserade flygplan vara helt perfekta och eftersträva en omöjlig standard. / Automatic flight systems and control presentation units are constantly being developed in aviation technology. Avionic companies create computerized systems that will be able to automate additional aspects of the operations that take place in the cockpit. Flying should not be judged to be somewhat risky and to ensure safety, it is important to find out whether people perceive the technology's success as positive. The purpose is to find out about the people’s perception and attitude towards automated aircraft. The question is answered through an empirical study in which a thorough background study was first made to obtain information about where automated aircraft are located in relation to its development and success. With the help of a solid background, a quantitative questionnaire survey has been conducted that best answers the question of whether automated aircraft are considered a safe means of transport. The majority of respondents, 86.9%, consider it important or very important that there is a pilot who controls the aircraft. Automated cargo aircraft are the closest in the future compared to civil aircraft. It has been argued that increased understanding of technology gives increased confidence in AI and the more confidence in AI the greater the chance of creating a better sense of security for automated aircraft. It can also be concluded that pilotless aircraft controlled from control rooms on the ground should not act as a transition to fully automated aircraft. Instead, a step-by-step automation in the form of a digital second pilot is preferred. In addition, a greater awareness must be created in how the aircraft operate to get passengers susceptible to further development. Finally, automated aircraft need not be perfectly perfect and strive for an impossible standard.

Flygbranschen står idag för 2 % av de globala utsläppen av fossil koldioxid och har som första världsomspännande industri enats om gemensamma globala miljömål för att minska sin klimatpåverkan. Fjärrvärmebranschen står inför tuffa utmaningar då fjärrvärmeunderlaget förutspås minska på sikt. Smart Climate Scandinavian AB:s idé att värma flygplan med fjärrvärme när de står parkerade på backen är världsunik och möter de behov som både fjärrvärme- och flygbranschen har, att hitta nya affärsområden respektive minska sina utsläpp. Syftet med detta examensarbete var att ta fram underlag för utveckling av nästa generations styrsystem för Smart Climates klimataggregat samt undersöka konsekvensen av byte från ett traditionellt aggregat till ett från Smart Climate med hänsyn till energieffektivitet, miljöbelastning och driftkostnad. Mätningar av de termiska egenskaperna hos ett flygplan av typen ATR72-500 genomfördes. Det genomsnittliga U-värdet beräknades till 2,0 W/(m2·K) och värmekapaciteten till 3,421 MJ/kg. Med Excel VBA programmerades en applikation som har använts och kan fortsätta användas som ett verktyg för produktutveckling. Denna applikation beräknar energibehovet för ett flygplan baserat på inställda parametrar, som till exempel utetemperatur och flygplanets termiska egenskaper. Med Excelapplikationen beräknades den potentiella energibesparingen vid införande av nattsänkning, det vill säga tillfälligt sänk temperatur i flygplanet, till ca 30 % av ursprungligt energibehov. En konsekvensanalys av byte från elbaserade aggregat till ett fjärrvärmebaserat aggregat med föreslagen nattsänkning genomfördes. Analysen avgränsar sig till flygplanet som systemgräns och saknar därför en jämförelse av skillnad i förluster som vartdera systemet har. Beräkningarna visar att nattsänkningen innebär en reduktion av det årliga behovet från 25000 kWh till 15500 kWh för en ATR72-500. Traditionella aggregat tillämpar inte denna reglerteknik. Byte av energikälla från el till fjärrvärme innebär en minskning av de globala CO2e-utsläppen med mellan 9000 och 22000 kg per år. Hur stor besparingen i driftkostnad blir beror på rådande energipriser. Vid utveckling av nästa generation styrsystem rekommenderas att nattsänkning införs för Smart Climates aggregat då det visat sig ge stora energibesparingar. Dessutom föreslås styrsystemet vara uppkopplat mot internet för att underlätta framtida reglerjusteringar, datainsamling och produktutveckling. Att styra tillförd effekt på kabintemperaturen har visat sig mer pålitligt än vid styrning med hänsyn endast till utetemperaturen. Framtida studier föreslås fokusera på att utvidga systemgränsen från flygplanet till att ta med energitransportförluster i beräkningarna. Förslagsvis utses en specifik flygplats och systemgränsen sätts vid flygplatsens energimätare för el respektive fjärrvärme. Optimering av glykol/vattenflöde och dimensionering av ledningar, strypventiler och pumpar är intressanta frågeställningar. Frigörande av kapacitet i flygplatsens transformatorstation kan i sig vara en orsak till att välja varmhållning av flygplan med fjärrvärme. Den kanske viktigaste konsekvensen av att ersätta el med fjärrvärme är att högvärdig energi kan användas där den behövs. / The aviation industry today is responsible for 2 % of the fossil carbon dioxide emissions and has, as the first global industry, united around common goals for reducing its effect on climate change. The district heating industry faces tough challenges ahead considering the demand of its primary product is predicted to decrease in the longer run. Smart Climate Scandinavian AB’s idea of heating airplanes parked on ground with district heating unites the needs for both the aviation and district heating industry of reducing emissions and finding new areas of application respectively. The purpose of this thesis is to provide information for development of the next generation Smart Climate air climate unit control system and to study the consequences of changing from a traditional air climate unit to one from Smart Climate, with regard to energy efficiency, environmental impact, and operation cost. The thermal properties of an airplane of the type ATR72-500 where measured. The U-value was calculated to 2,0 W/(m2·K) and the heat capacity to 3,421 MJ/kg. An Excel application was programmed in Excel VBA to be used for product development. The application calculates the energy demand of an airplane based on settings such as outside temperature and the airplane’s thermal properties. The potential energy savings of introducing night time reduction, which is temporarily reducing the temperature in the airplane, is calculated to about 30 % of the initial energy demand. A consequence analysis of changing from a traditional electricity based air climate unit to one based on district heating with the proposed night time reduction was performed. The analysis was limited to the airplane as the system boundary and hence does not include energy losses which both systems have. The night time reduction is not implemented in traditional air climate units and hence the demand in energy is calculated to decrease from 25000 kWh to 15500 kWh per year for an ATR72-500. Changing energy source from electricity to district heating results in a reduced emission of CO2e of somewhere between 9000 and 22000 kg per year. How big the saving in operation cost will be depends on the energy prices for electricity and district heating. An introduction of night time reduction is recommended in the next generation control system of Smart Climate’s air climate unit since it evidently comes with great energy savings. It is also proposed that the next generation is wired up online on the internet. This will facilitate future setting adjustments, data gathering and product development. Also validated during the study is that the technique of regulating the temperature of inlet air by measuring the cabin temperature is more reliable than the traditional technique of using the outside temperature. It is suggested for future studies to include energy transport losses and hence should focus on one airport with well-defined system boundaries. A suggestion is using the same boundary as the energy meters of the airport. Optimizing glycol/water flow and dimensioning of pipes, valves and pumps are interesting issues to investigate. A reduced electricity demand will decrease the needed capacity of the transformer station and could give reason for considering heating airplanes with district heating. Perhaps the most important consequence of replacing electricity with district heating is that primary energy can be used where it is needed.

Tidigare utförda servicebulletiner och luftvärdighetsdirektiv på flygplanet SE-KOL finns nedförda och redovisade i handskrivna dokument. För att på ett enkelt och smidigt sätt kunna ta fram status avseende SB och AD har innehållet i handskrivna originalhandlingar överförts till ett digitalt system i vilket utförda åtgärder blivit överskådliga och sökbara. Rapporten beskriver det överföringsarbete som legat till grund för den digitala listan samt det granskningsarbete som gjorts mellan utförda åtgärder och originaldokument från luftfartsmyndigheter och tillverkare, för att fastställa SB/AD-status för flygplan SE-KOL. Utifrån tidigare utrustningslistor, datalistor och tekniska dokument har en uppdaterad utrustningslista sammanställts med ökad överskådlighet samt sökbarhet, ur vilken information om flygplanets fortlöpande utrustningsstatus kan tas fram. Utrustningslistan som skapats är det underlag som senare tänkt användas vid överföring av flygplanets utrustning till ett bättre uppföljningssystem.

Målet med projektet var att sammanställa en enkel och optimal modell av ett elsystem för elektrisk kraftförsörjning av olika delsystem och deras apparater genom användande av ett verktyg som kan beräkna spänningsfall i elledningar i flygplan. Modellen ska tjänstgöra som ett verktyg/hjälpmedel vid dimensionering/kontroll av elledningar och säkringar samt snabbt ge besked om huruvida nya laster på kraftbussarna kan ställa till med problem. Detta examensarbete har utförts på Saab Aeronautics och gav ett tillfredställande resultat.

På uppdrag av Saab har en grupp studenter på Linköpings tekniska högskola utvecklat ett skärmstativ för nya generationens JAS 39 Gripen E. Vid testflygning är stativet placerat vid planets stjärtkon och på stativet ska en skärm fästas. Skärmens funktion är att stabilisera flygplanet genom att ge det ett tippmoment vid okontrollerade spinnfall. Detta kandidatarbete hade till uppgift att designa och dimensionera ett stativ efter givna lastfall, begränsad volym, deformationskrav och givna infästningspunkter, samtidigt som fokus skulle ligga på viktreducering. För att möjliggöra detta togs en CAD-modell fram i Creo Parametric 2.0, som sedan exporterades till Ansys Workbench 14.0 där det utfördes beräkningar enligt finita elementmetoden. Under projektets gång testades olika material, tvärsnitt och konstruktioner, vilka utvärderades för att få fram en så lätt och hållbar konstruktion som möjligt.   Resultatet blev ett stativ med fackverksstruktur, som är gjord av fyrkantiga balkar med yttermått 70 mm och innermått 63,8 mm. Den maximala spänningen blev 883 MPa och maximal deformation var 53,1  mm. Stativets totalvikt blev 60,5 kg.

This thesis will analyze the Z-wing configuration. The Z-wing configuration is basically an airplane that has one of the wings placed at the forward section of the fuselage and the other wing placed on the other side far aft at the fuselage. This configuration creates a lot of different and unwanted forces and moments due to a differential in lift and drag between both the wings and the main objective with this thesis is to get a Z-wing to fly straight and level flight without these strange and unwanted forces and moments over it. Therefore the contribution of the wings different parameters to different moments and forces have been mapped out. Parameters such as the angle of incidence, wing span, dihedral, placement of wings etc. All the calculations done regarding the aerodynamic forces on the Z-wing have been performed in the Tornado, which is a program that runs in MATLAB and uses Vortex Lattice Method for its calculations. The outcome was that a steady level flight was possible. The configuration does have a lot of disadvantages. It will be very difficult to control in pitch, yaw and roll, although a backwards sweep of the front wing and a backwards sweep of the aft wing made roll control much better.

Being able to fly has always been one of humanities greatest dreams, and today anyone can purchase a Radio-Controlled (RC) airplane or helicopter and learn how to fly. Experienced RC pilots perform stunts such as “prop hanging”. This is when an airplane flies vertically while maintaining its position with the propeller being the only motive force. In this thesis, the first steps towards converting a manually controlled hovering airplane to an autonomous one are taken by using one single accelerometer to measure differences in acceleration as input data for a height regulator. A built prototype with the height regulator implemented is tested in a test rig. The finished regulator is able to adjust and keep the airplane stable when exposed to small to medium disturbances. The regulator’s biggest weakness is the lack of input data regarding the velocity. Big disturbances result in a constant velocity, which gives zero acceleration input data, and an airplane flying away from its equilibrium position. / Att kunna flyga har alltid varit en av mänsklighetens största drömmar och idag kan vem som helst köpa ett radiostyrt flygplan eller helikopter och lära sig att flyga. Erfarna piloter som flyger radiostyrda flygplan utför konster som att ”hänga i propellern”, vilket innebär att flygplanet flyger vertikalt samtidigt som den behåller sin position där propellern är den enda drivkraften. I den här avhandlingen tas det första steget att konvertera ett manuellt styrt hovrande flygplan till ett autonomt genom att använda en enda accelerometer för att mäta skillnaden i acceleration som indata för en höjdregulator. Ett byggt prototypflygplan med höjdregulatorn implementerad testas i en testställning. Den färdiga regulatorn fungerar och kan justera och hålla flygplanet stabilt när den utsätts för små till medelmåttiga störningar. Regulatorns största svaghet är bristen på indata av hastigheten. Stora störningar resulterar i konstant hastighet, vilket ger noll acceleration som indata och ett flygplan som flyger ifrån sitt jämviktsläge.

Being able to fly has always been one of humanities greatestdreams, and today anyone can purchase a Radio-Controlled(RC) airplane or helicopter and learn how to fly. ExperiencedRC pilots perform stunts such as “prop hanging”.This is when an airplane flies vertically while maintainingits position with the propeller being the only motive force.In this thesis, the first steps towards converting a manuallycontrolled hovering airplane to an autonomous one aretaken by using one single accelerometer to measure differencesin acceleration as input data for a height regulator.A built prototype with the height regulator implementedis tested in a test rig. The finished regulator is able toadjust and keep the airplane stable when exposed to smallto medium disturbances. The regulator’s biggest weaknessis the lack of input data regarding the velocity. Big disturbancesresult in a constant velocity, which gives zeroacceleration input data, and an airplane flying away fromits equilibrium position. / Att kunna flyga har alltid varit en av mänsklighetens störstadrömmar och idag kan vem som helst köpa ett radiostyrtflygplan eller helikopter och lära sig att flyga. Erfarna pilotersom flyger radiostyrda flygplan utför konster som att”hänga i propellern”, vilket innebär att flygplanet flygervertikalt samtidigt som den behåller sin position där propellernär den enda drivkraften. I den här avhandlingen tasdet första steget att konvertera ett manuellt styrt hovrandeflygplan till ett autonomt genom att använda en endaaccelerometer för att mäta skillnaden i acceleration som indataför en höjdregulator. Ett byggt prototypflygplan medhöjdregulatorn implementerad testas i en testställning. Denfärdiga regulatorn fungerar och kan justera och hålla flygplanetstabilt när den utsätts för små till medelmåttigastörningar. Regulatorns största svaghet är bristen på indataav hastigheten. Stora störningar resulterar i konstanthastighet, vilket ger noll acceleration som indata och ettflygplan som flyger ifrån sitt jämviktsläge.

This thesis focuses on the topic of preventive maintenance for electric aircraft and aims to examine its significance and implementation within the aviation industry. Electric aircraft have become increasingly popular as a sustainable alternative to conventional aircraft, making it crucial to develop effective maintenance strategies to ensure their reliability and performance. To achieve this objective, a comprehensive literature review of existing research and practices in the field of preventive maintenance for electric aircraft is conducted. The study identifies the key components and systems in an electric aircraft that require regular monitoring and maintenance, such as electric motors, batteries, power converters, and control systems. By analyzing the benefits of preventive maintenance, such as reduced downtime, increased component lifespan, and decreased maintenance costs, various methods, and techniques for implementing preventive maintenance for electric aircraft are presented. This includes the use of condition monitoring systems, sensors, and data-driven analysis to monitor and predict the health of components and anticipate any faults or deviations in advance. To explore the challenges of preventive maintenance for electric aircraft, aspects such as data management, cooling, and electromagnetic compatibility are also discussed. Furthermore, the need for training and skill development for maintenance personnel to effectively carry out preventive maintenance activities for electric aircraft is explored. By compiling and analyzing the available information, this thesis provides a comprehensive overview of preventive maintenance for electric aircraft and its significance in ensuring reliability, performance, and sustainability within the aviation industry. The findings can be valuable to airlines, maintenance organizations, and researchers interested in implementing effective maintenance strategies for electric aircraft and contributing to the continued development of sustainable aviation. The literature review showed that the use of preventive maintenance strategy for electric aircraft is well-founded and supported by research and experiences from various industries. The implementation of IoT and fault diagnostic techniques can enhance the maintenance process and increase the reliability of electric aircraft by identifying and addressing potential faults at an early stage. These findings provide valuable insights and guidelines for the aviation industry in developing and optimizing their maintenance strategies for electric aircraft.