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학술저널
저자정보
Kyunghoon Lee (Pusan National University) Taewoo Nam (Toyota Research Institute of North America) Shinseong Kang (Pusan National University)
저널정보
한국항공우주학회 International Journal of Aeronautical and Space Sciences International Journal of Aeronautical and Space Sciences Volume.18 Number.4
발행연도
2017.12
수록면
651 - 661 (11page)
DOI
10.5139/IJASS.2017.18.4.651

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A truss-braced wing (TBW) aircraft has recently received increasing attention due to higher aerodynamic efficiency compared to conventional cantilever wing aircraft. For conceptual TBW aircraft design, we developed a propulsion-and-airframe integrated design environment by replacing a semi-empirical turbofan engine model with a thermodynamic cycle-based one built upon the numerical propulsion system simulation (NPSS). The constructed NPSS model benefitted TBW aircraft design study, as it could handle engine installation effects influencing engine fuel efficiency. The NPSS model also contributed to broadening TBW aircraft design space, for it provided turbofan engine design variables involving a technology factor reflecting progress in propulsion technology. To effectively consolidate the NPSS propulsion model with the TBW airframe model, we devised a rapid, approximate substitute of the NPSS model by reduced-order modeling (ROM) to resolve difficulties in model integration. In addition, we formed an artificial neural network (ANN) that associates engine component attributes evaluated by object-oriented weight analysis of turbine engine (WATE++) with engine design variables to determine engine weight and size, both of which bring together the propulsion and airframe system models. Through propulsion-and-airframe design space exploration, we optimized TBW aircraft design for fuel saving and revealed that a simple engine model neglecting engine installation effects may overestimate TBW aircraft performance.
#Numerical propulsion system simulation #Reduced-order modeling #Artificial neural networks #Propulsion-and-airframe integrated design #Truss-braced wing aircraft

목차

Abstract
1. Introduction
2. Propulsion System Modeling
3. Propulsion-Airframe Integrated Truss-Braced Wing Aircraft Design
4. Conclusion
References

참고문헌 (16)

참고문헌 신청
Pfenninger, W., “Laminar Flow Control Laminarization”, AGARD special course on concepts for drag reduction, AGARD Report No. 654, June 1977. Bradley, M. K. and Droney, C. K., “Subsonic Ultra Green Aircraft Research Phase II: N+ 4 Advanced Concept Development”, Tech. Rep. NASA/CR-2012-217556, NASA Langley Research Center, 2012. Gur, O., Bhatia, M., Schetz, J., Mason, W., Kapania, R. and Mavris, D., “Design Optimization of a Truss-Braced- Wing Transonic Transport Aircraft”, Journal of Aircraft, Vol. 47, No. 6, November?December 2010, pp. 1907-1917. Mattingly, J. D., Heiser, W. H. and Pratt, D. T., Aircraft Engine Design 2nd ed. (AIAA Education), AIAA, December 2002. google schola Hahn, A., “Vehicle Sketch Pad: Parametric Geometry for Conceptual Aircraft Design”, 48th AIAA Aerospace Sciences Meeting, Orlando, FL, Jan 4?7 2010, AIAA-2010-657.

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