abstract: This thesis explores the human factors effects pilots have when controlling the aircraft during the takeoff phase of flight. These variables come into play in the transitory phase from ground roll to flight, and in the initiation of procedures to abort a takeoff during the ground run. The FAA provides regulations for manufacturers and operators to follow, ensuring safe manufacture of aircraft and pilots that fly without endangering the passengers; however, details regarding accounting of piloting variability are lacking. Creation of a numerical simulation allowed for the controlled variation of isolated piloting procedures in order to evaluate effects on field performance. Reduced rotation rates and delayed reaction times were found to cause significant increases in field length requirements over values published in the AFM. A pilot survey was conducted to evaluate common practices for line pilots in the field, which revealed minimum regulatory compliance is exercised with little to no feedback on runway length requirements. Finally, observation of pilots training in a CRJ-200 FTD gathered extensive information on typical piloting timings in the cockpit. AEO and OEI takeoffs were observed, as well as RTOs. Pilots showed large variability in procedures and timings resulting in significant inconsistency in runway distances used as well as V-speed compliance. The observed effects from pilot timing latency correlated with the numerical simulation increased field length outputs. Variability in piloting procedures results in erratic field performance that deviates from AFM published values that invite disaster in an aircraft operating near its field performance limitations. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Human Systems Engineering 2017

abstract: The Doghouse Plot visually represents an aircraft’s performance during combined turn-climb maneuvers. The Doghouse Plot completely describes the turn-climb capability of an aircraft; a single plot demonstrates the relationship between climb performance, turn rate, turn radius, stall margin, and bank angle. Using NASA legacy codes, Empirical Drag Estimation Technique (EDET) and Numerical Propulsion System Simulation (NPSS), it is possible to reverse engineer sufficient basis data for commercial and military aircraft to construct Doghouse Plots. Engineers and operators can then use these to assess their aircraft’s full performance envelope. The insight gained from these plots can broaden the understanding of an aircraft’s performance and, in turn, broaden the operational scope of some aircraft that would otherwise be limited by the simplifications found in their Airplane Flight Manuals (AFM). More importantly, these plots can build on the current standards of obstacle avoidance and expose risks in operation. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Aerospace Engineering 2017

Este trabalho tem o objetivo de quantificar os efeitos da manutenção periódica de motores de tratores agrícolas sobre a potência medida na sua tomada de potência - TDP, e sobre o consumo de combustível. Para isso, utiliza-se o método de planejamento de experimentos, com um fatorial completo 25 sem repetição, totalizando 32 ensaios independentes. Para o experimento, utiliza-se um trator agrícola de rodas, com motor 6 cilindros, de 6,8 litros, com sistema de combustível de injeção direta, com uma bomba injetora rotativa, turboalimentado e com intercooler. Os parâmetros de controle são escolhidos com base na experiência do autor e seus níveis são definidos experimentalmente. São eles: a) condição externa do radiador, b) condição do filtro de combustível, c) condição do filtro de ar, d) qualidade do combustível e e) condição do óleo de motor. É possível constatar que os parâmetros com maior influência na potência são a condição do filtro de ar, condição do óleo do motor e uma interação de segunda ordem entre a qualidade do combustível e o óleo do motor. Eles são responsáveis por variações na potência de, respectivamente, 2,7%, 2,4% e 1,7%, referenciados na condição ideal de teste. O consumo de combustível não apresenta variação significativa em relação a nenhum dos fatores estudados, o que leva a concluir que não existe relação entre ele e a manutenção periódica do trator nos termos propostos por este trabalho. Por fim, mostra-se que a correta manutenção, desde sua condição extrema até sua condição ideal, aumenta em até 7% a potência útil disponibilizada pelo equipamento para o trabalho do campo. / This study aims to quantify the effects of periodic maintenance of agricultural tractors’ engines on the power measured at its power takeoff - PTO, and its fuel consumption. To do this, we use the design of experiments method, 25 full factorial without replication, totaling 32 independent assays. For the experiment, we use an agricultural wheel tractor, with 6 cylinder engine, 6,8 liters, rotary fuel pump and direct injection fuel system, turbocharged with intercooler. The control parameters are chosen based on the author's experience and their levels are defined experimentally. They are: a) external condition of radiator, b) fuel filter condition, c) air filter condition, d) quality of the fuel and e) engine oil condition. It can be seen that the parameters with the greatest influence on power are the air filter condition, engine oil condition and a second-order interaction between fuel quality and engine oil. They are responsible for variations in power, respectively of, 2.7%, 2.4% and 1.7%, results based on ideal condition. Fuel consumption presents no significant variation in relation to any of the factors studied, which leads to the conclusion that there is no relation between it and the periodic maintenance of the tractor the way it is proposed by this work. Finally, it is shown that with the correct maintenance, since the extreme condition to the ideal condition, increases up to 7% the power provided by the equipment to work in the field.

The purpose of this thesis is to extend an existing autopilot with automatic takeoff and landing algorithms for small fixed wing unmanned aircrafts. The work has been done from a systems engineering perspective and as for solution candidates this thesis has a bias towards solutions utilizing fuzzy logic. The coveted promises of fuzzy logic was primarily the idea to have a design that was easily tunable with very little knowledge beyond flight experience for a particular aircraft. The systems engineering perspective provided a way to structure and reason about the project where the problem has been decoupled from different solutions and the work has been divided in a way that would allow multiple aspects of the project to be pursued simultaneously. Though the fuzzy logic controllers delivered functional solutions the promises related to ease of tuning was not fulfilled in a landing context. This might have been a consequence of the designs attempted but in the end a simpler solution outperformed the implemented fuzzy logic controllers. Takeoff did not present the same issues in tuning but did require some special care to handle the initial low airspeeds in an hand launch.

Byggbranschen halkar efter i digitalisering om den jämförs med andra tillverkande industrier.Byggkostnaderna är höga och effektiviseringen går bakåt samtidigt som det blir mer och meratt göra. Vad går det att göra för att branschen ska följa med i den digitala utvecklingen ochvart står den idag?I skolan är arbetet i datorprogram vanligtvis det självklara valet för en mer digital arbetsprocess,men på byggföretagen ser det annorlunda ut. Alltifrån att mäta med skalstock från ritningaroch summera i Excel till att mängda från 3D-modeller.Det finns tidigare rapporter som påvisar att arbetet med BIM i företag ger positiva effekteroch att det egentligen bara är att börja arbeta med det direkt för att se resultat. Men varför börjarinte fler med BIM och vilken kvalitet håller modellerna idag? De arbeten som studerats gerresultatet av att mängdavtagning från en 3D-modell stämmer mellan metoderna traditionelloch modellbaserad mängdavtagning. I de fall där det undersökts mellan utfallen har det vanligtvisgjorts en avgränsning att bara kolla på en del av byggdelarna i en byggnad och intehela kalkylen. Ett första steg i implementeringen av BIM är enligt författaren att en mängdavtagninggår att utföra på modellen för ett projekt. Vilka mängder går det att exportera ur en3D-modell som stämmer överens med mängder från en traditionell mängdavtagning? Går detatt göra en korrekt mängdavtagning med modeller?För att detta examensarbete ska bidra med ny kunskap har steg ett varit att kartlägga hurbyggföretaget arbetar idag. Steg två har varit att utvärdera 3D-modeller från sex projekt ochjämföra med kalkylatorns kalkyl från anbuds- och projekteringsskedet. I arbetet har hela kalkylenoch 3D-modellen använts, inga komponenter eller byggdelar har avgränsats bort. Ettsista steg har varit att utifrån kravspecifikationer mot arkitekt utvärderat hur de framtagna kravenfrån SBUF projektet Detaljeringsnivå i BIM fungerar i de sex projekten som utvärderat idetta arbete. Målet är att ge en rekommendation kring kravställning för 3D-modeler och förslagpå hur företag kan bli mer digitala.Resultatet från kartläggningen över hur de arbetar med 3D-modeller för mängdavtagning idagvisar att det inte används. Det som används idag är skalstock med utskrivna ritningar, Excel,Bluebeam och kalkyleringsprogrammet Bidcon. Av de anställda i företaget är de flesta intresseradeav BIM men att ta steget till att implementera det är individuellt och det finns några individersom hade uppskattat att arbeta med det. I framtiden tror författaren att en implementeringav krav på konsulter och att modulen Bidcon BIM är en bra start på en mer digital arbetsplats.Utvärderingen av 3D-modellerna gav tre summerade resultat. Mängderna från den modellbaseradmängdavtagningen har jämförts mot kalkylatorns kalkyl. Skillnaden mellan utfallenvalde författaren till att högst få vara 10 procent för att anses vara ett godkänt resultat. Detsom låg innanför marginalen och som gick att hitta i modellen och stämde överens med kalkylatornsmängd är 47 procent. Det som inte gick att identifiera i 3D-modellen är 33 procent.Det som gick att identifiera men där skillnaden var större än 10 procent är 21 procent.När det kommer till kravställningen på konsulterna utifrån SBUF-projektet är det en bra startmen det går att göra lite mindre revideringar för att få den mer lättjobbad. Det beror på hur företagetarbetar idag. Ett exempel är att ta bort kravet gällande BSAB-koder och istället läggavikt på konsekvent namngivning av familj och typ av byggdelarna.

Mängdavtagning är en process i byggprojekt som i stor utsträckning utförs med metoder baserade på 2D-ritningar. Studier visar att branschen efterfrågar digitala lösningar och BIM är en digital lösning som branschen tror på [1]. Det har visat sig att implementering av BIM som hjälpmedel för mängdavtagningar tar tid, vilket kan bero på ett antal faktorer:   De 3D-modeller som levereras idag är avsedda för att vara ett visualiseringshjälpmedel och kanske inte är fullt genomarbetade för att ligga till grund för mängdavtagningar. När BIM-modeller för mängdavtagningar efterfrågas som mest av byggentreprenörer, i anbudsskedet, finns inte alltid tillgång till den. Förändringsledning – Något projekt måste vara det första som tillämpar metoden. Programvaror är dyra och det är inte säkert att investeringen ger avkastning direkt. Vid intervju med mindre byggföretag beskrevs risken med att vara först med att implementera ett arbetssätt eller teknik som inte blir anammat av de marknadsledande företagen.   Genom att nyttja digitala hjälpmedel för mängdavtagningsprocessen visade det sig att det finns möjlighet att spara tid och arbete på flera håll i byggprocessen. Tid som istället kan läggas på att planera projektet bättre, upphandla bättre leverantörer eller att dra ner på onödiga tjänster. På så vis kan mängdavtagning genom BIM vara ett sätt att bidra till en mer hållbar bransch- både ekonomiskt och ekologiskt. Det visade sig vid jämförande av mängdavtagning med hjälp av Bidcon BIM och Bluebeam, att differensen i mängd för hela referensprojektet var under 1%. / Quantity takeoff is a process in construction projects that is to a great extent performed using traditional methods. Studies show that the industry is in demand for digital solutions and BIM is a digital solution that the industry believes in [1]. It has been found that the implementation of BIM as a tool for quantity takeoffs takes time, which may be due to several reasons:   The 3D models that are delivered today are intended to be a visualization aid and may not be adequate to be used as a quantity takeoff model. When BIM quantity takeoff models are most demanded by constructions companies, it’s not always available. Thought leader – Some project must be the first to apply the method. Software licenses are expensive, and the investment may not yield returns directly. In the interviews with smaller construction companies, the risk of being the first to implement a way of working or technology that is not adopted by the market leaders was described.   By using digital tools for quantity takeoffs there is an opportunity to save time and reduce work in several parts of the construction process. Time that can be spent on project planning, procurement of better suppliers or cutting down on unnecessary services. In this way, quantity takeoff by BIM can be a way of contributing to a more sustainable industry- both economically and ecologically. When comparing quantity takeoff from Bidcon BIM and Bluebeam, it was shown that the difference in quantity was for the entire reference project below 1%.

Att byta ut en redan fungerande men gammal process kan vara tidskrävande och kostsamt. Detta har påvisats speciellt i byggbranschen där digitaliseringen sakta går framåt. Denna studie kommer att undersöka vilka aspekter i den traditionella mängdavtagnings- och kalkylprocessen på BTH Bygg AB som kommer att påverkas vid byte till en process byggd på modellering och BIM. Syftet med studien är att jämföra den traditionella mängdavtagningen och kalkyleringen med hjälp av Bluebeam och MAP mot en process som genomförs med modellering i programvaran ArchiCAD och en koppling till Vico Office för mängdavtagning och kalkylering. Skillnaden från den traditionella processen kommer vara att övergå från 2D-underlag med manuell mängdavtagning till att använda sig av 3D-modeller, BIM-modeller, och utföra automatiska beräkningar via Vico Office. Studien är en kvalitativ undersökning med inslag av en kvantitativ enkätundersökning. Där fokuseringen var på att få fram den mest arbetseffektiva och minst kostsamma lösningen för BTH Bygg. Jämförelser har gjorts på två olika byggprojekt med liknande storlek och förutsättningar, och avgränsats till att beräkna golv, innerväggar och undertak. Underlaget för studien har varit personliga intervjuer med personer från kalkylavdelningen på BTH Bygg för att samla in kunskap om deras process för mängdavtagning och kalkylering. Även intervjuer med anställda på företagen för programvarorna Bluebeam, ArchiCAD och Vico Office har utförts för att få en objektiv bild av samtliga programvaror. Att implementera informationsrika BIM-modeller i mängdavtagningen och kalkylering har visat sig vara lönsamt när det kommer till kvalitet genom minskat manuellt arbete vid koppling mellan programvarorna. Dessutom finns det stora möjligheter till tidsbesparing i övriga skeden genom att arbeta i en integrerad process där samtliga delar av byggprocessen är kopplade till varandra. / Replacing an already functioning but old process can be time consuming and unprofitable. This has been demonstrated especially in the construction industry, where digitization is progressing slowly. This study examines what aspects of the traditional process of quantity takeoff as well as calculation process at the company BTH Bygg AB will be affected when changing to a process based on modeling and BIM, Building Information Modeling. The purpose of the study is to compare the traditional quantity takeoff and calculation with the aid of Bluebeam and MAP against a process that is carried out with modeling in the software ArchiCAD with a connection to Vico Office for quantity takeoff and calculation. The difference from the traditional process will be to move from 2D manual quantity takeoff to using 3D models, BIM models, and performing automatic calculations via Vico Office. The study is a qualitative study with elements of a quantitative survey where the focus on getting the most work-efficient and profitable solution for BTH Bygg. Comparisons between two different construction projects has been made. The projects comprises similar size and conditions as well as limited to calculations of floors, interior walls and ceilings. The basis for the study has been personal interviews with people from the calculation section at BTH Bygg to gather knowledge about their process for quantity takeoff and calculation. Interviews with employees of the companies for the software Bluebeam, ArchiCAD and Vico Office have also been carried out to obtain an objective picture of all the software. The conclusion is that implementing information-rich BIM models in the quantity takeoff and calculation has proved to be profitable when it comes to quality through reduced manual work when connecting between software. In addition, there are great opportunities for saving time in other stages by working in an integrated process where all parts of the con- struction process are linked to each other.

No description available.

Bristen på strukturerad kommunikation i byggbranschen har uppmärksammats p.g.a. uppkomsten av kostnader i form av tid vad gäller 2D- och 3D modellering och mängduttag. Dessa kostnader har sina rötter i missförstånd mellan delaktiga aktörer i byggprojekt. En studie av ämnet har lyft fram orsaken till det bristfälliga kommunikationsflödet som råder i dagsläget. Studien visar på tendenser hos aktörer som utför sina rutiner på ett sannerligen effektivt, men ogynnsamt sätt väl dags för vidarebefordring till näste man. Problembeskrivningen mynnar sammanfattningsvis ut i en efterfrågan på ett gemensamt språk för modellering och effektivare programvaror för mängduttag. Arbetets utredning för optimering av modellering har resulterat i implementering av objektklassificeringssytemet BIP. Dessa BIP-koder har som syfte att märka alla objekt i en modell med objektspecifika namn som ska genomsyra ett projekt och refereras till under projektets hela livscykel. Vad gäller optimering av mängduttag är förslaget ett program vid namnet VICO Office. Programmet har smidiga metoder för importering av ritningsmodeller och näst intill automatiska mängduttag av dessa. Slutsatsen för arbetet tyder på att det finns argument för att ifrågasätta gamla arbetssätt och göra utrymme för nya metoder. Tekniken och branschen genomgår en konstant förändring och effektivare lösningar är sällan långt borta. / The lack of fluent communication in the building industry has caught people’s attention because of time-based costs appearing in 2D and 3D modelling and takeoffs. These costs emerge in construction when miscommunication takes place between professionals in different projects. A research study of the subject has revealed the reason behind the current days’ miscommunication issues. The study shows that although the professionals tend to have an efficient way of working, the result isn’t very beneficial for the next man. Therefore a conclusion of the issue creates a demand for a mutual language in modelling and better softwares for takeoffs. This report’s results, with regards to optimization of modeling, has brought to light the use for the objectclassificationsystem BIP. These BIP-codes are used for branding objects in models of which the branding consists of unique codes. The code of every individual object has the purpose of being recognized by every project member and remain the same throughout the project. The proposal for the optimization of takeoffs is a software called VICO Office. The software contains well-advised methods for the import of models and close to automated takeoffs of these models. In conclusion, the study implies that there is sufficient motive to question the old ways of working and that light should be shed on new approaches. Technology and the industry face a constant change and the efficiency of current methods are never far away.

The ability to predict the distance required for an aircraft to takeoff is an essential component of aircraft design. It involves aspects related to each of the major aircraft systems: aerodynamics, propulsion, configuration, structures, and stability and control. For an aircraft designed for short takeoffs and landings (STOL), designing the aircraft to provide a short takeoff distance, or more precisely the balanced field length (BFL), often leads to the use of a powered lift technique such as circulation control (CC). Although CC has been around for many years, it has never been used on a production aircraft. This is in part due to the lack of knowledge as to how well CC can actually perform as a high lift device. This research provides a solution to this problem. By utilizing high fidelity computational fluid dynamics (CFD) aerodynamic data, a four-dimensional design space which was populated and modeled using a Monte Carlo approach, and a Gaussian Processes regression technique, an effective aerodynamic model for CC was produced which was then used in a BFL simulation. Three separate models were created of increasing quality which were then used in the BFL performance calculations. A comprehensive gridding methodology was provided as well as computational and grid dependence error analysis. Specific consideration was given to the effect of resolving the turbulent boundary layer in both the gridding and solving processes. Finally, additional turbulence model validation work was performed, both to match previously performed experimental data and to provide a comparison of different models’ abilities to predict separation.