Return to search

Tools and Challenges in Evaluating Control Surface Airworthiness for a Blended-Wing-Body UAV / Verktyg och utmaningar vid luftvärdighetsbedömning av roderkonfigurationer till en UAV med sammansmält kropp och vinge

For transport aeroplanes the Blended-Wing-Body (BWB) configuration shows promise in improving aerodynamic efficiency. The Green Raven project strives to demonstrate hydrogen fuel-cell-electric propulsion on a 4 m wingspan BWB. Due to the lack of a traditional horizontal tailplane, BWBs commonly have multifunctional control surfaces that void assumptions needed for traditional sizing methods. This work endeavoured to produce a control surface configuration that would permit adequate flying qualities of the Green Raven according to the MIL-F-8785C specification, preferably while minimising cruise power draw. The open-source aerospace modelling and optimisation environment SUAVE was chosen for the task, with the intention of adding any needed functionality.SUAVE was modified to permit the definition of general-purpose control surfaces and stability derivatives to be obtained for the additional degrees of freedom they bring which was demonstrated using a SUAVE representation of the Green Raven. The precise procedure for airworthiness-constrained control surface optimisation could not be determined before cessation of work but an outline of a simplified procedure was proposed. / Flygplan med sammansmält vinge och flygkropp (Blended-Wing-Body, BWB) har potential att nå lägre energiförbrukning. På KTH har projektet Green Raven som mål att demonstrera framdrivning med vätgasdrivna bränsleceller på ett obemannat flygplan med denna konfiguration och en spännvidd på 4 m. Då flygplanskonfigurationen BWB saknar konventionell stabilisator är rodren längs vingens bakkant i regel multifunktionella vilket invaliderar beprövade metoder för dimensionering. Detta arbete hade som mål att ta fram en roderkonfiguration till Green Raven-projektet som medger tillfredställande flygegenskaper i enighet med MIL-F-8785C, helst samtidigt som effektbehovet i planflykt minimeras. SUAVE, ett open-source-verktyg för modellering och optimering av flygfarkoster, valdes för uppgiften i vetskap om att vissa kodändringar skulle krävas.SUAVE modifierades för att medge modellering av multifunktionella roder och de extra frihetsgrader de medför vilket demonstrerades genom att ta fram stabilitets- och roderderivator för en modell av Green Raven. En procedur för optimering med krav på flygegenskaper som bivillkor kunde inte färdigställas i tid men en förenklad procedur föreslås.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-340461
Date January 2023
CreatorsÅkesson, Anton
PublisherKTH, Lättkonstruktioner, marina system, flyg- och rymdteknik, rörelsemekanik
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageEnglish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationTRITA-SCI-GRU ; 2023:210, TRITA-SCI-GRU

Page generated in 0.0014 seconds