Optymalizacja niekonwencjonalnego startu samolotu wspomaganego w fazie rozbiegu systemem MAGLEV

• Autorzy: Majka A. , Lichoń D.

Warianty tytułu

EN

Unconventional take-off optimization of the aircraft aided during ground run by system using Magnetic Levitation Technology

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca dotyczy wyznaczania optymalnej trajektorii wstępnego etapu wznoszenia samolotu wspomaganego w fazie rozbiegu systemem wykorzystującym zjawisko lewitacji magnetycznej. Technologia lewitacji magnetycznej (MAGLEV) jest dobrze znana i wykorzystywana od lat w konstrukcji pociągów poruszających się z bardzo dużymi prędkościami. Uważana jest za bezpieczną i przyjazną dla środowiska. Zastosowanie odmiennego sposobu rozpędzania samolotu, umożliwiającego uzyskanie innych warunków oderwania (większa prędkość, konfiguracja gładka) daje szanse innego kształtowania trajektorii lotu, szczególnie we wczesnej fazie wznoszenia. Odmienna trajektoria pozwoli na zmniejszenie uciążliwości startujących samolotów dla środowiska, bez pogarszania bezpieczeństwa. W pracy analizowano niekonwencjonalną trajektorię wznoszenia samolotu, który w początkowej fazie wznosi się z minimalnym udziałem zespołu napędowego.

EN

If the aircraft could take-off and start the initial climb phase with the ground power, the installed power may be reduced and conventional undercarriage could be completely removed, resulting in less weight, less drag and less overall fuel consumption which leads to emission reduction. Different conditions of the take-off give possibilities to shape the trajectory of the initial stage of the aircraft accent after the take-off in order to decrease the negative influence on the environment. The purpose of the paper is to determine the optimal conditions of the take-off and the optimal trajectory of the initial climb minimizing the energy of the aircraft aided in the ground phase of the take-off by the system using the MAGLEV technology. The simplified algorithm of the Ritz-Galerkin method was used in this work which uses an approximate solution to boundary value problems for determining the optimal flight trajectory. It uses the method of approximation of the flight path by the third degree polynomial. The method allows determining the optimal trajectory of the flight satisfying the initial/final conditions and control functions and path constrains for an aircraft.

Słowa kluczowe

PL

transport powietrzny; lewitacja magnetyczna; optymalizacja trajektorii lotu; trajektoria lotu

EN

air transport; magnetic leviation technology; flight path optimization; flight path

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 104
• Strony: 57--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Majka A.

• Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza

autor

Lichoń D.

• Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza

Bibliografia

• 1. Abdallah L., Haddou M., Khardi S.: Optimization of Operational aircraft parameters reducing noise emission, Applied Math. Sc., 4:1, 515-535, 2010.
• 2. Bellman R.: The theory of dynamic programing. The Rand Corporation. Santa Monica, California 1954.
• 3. Elbir T.: Estimation of Engine Emissions from Commercial Aircraft at a Midsized Turkish Airport, Journal of Environmental Engineering, 210-215, 2008.
• 4. Etkin B., Reid L.D.: Dynamics of Flight, John Wiley and Sons, third edition, 1996.
• 5. EUROCONTROL: Flight Movements 2011-2017, Medium-Term Forecast. European Organization for the Safety of Air Navigation, Brussels, Belgium, 2011.
• 6. Filippone A.: Flight Performance of Fixed and Rotary Wing Aircraft. ELSEVIER, Great Britain, 2006.
• 7. Khan S.: Flight Trajectories Optimization, ICAS 2002 Congress, Toronto, Canada 2002.
• 8. Khardi S.: Aircraft Flight Path Optimization, The Hamilton-Jacobi-Bellman Considerations, Applied Mathematical Sciences, Vol. 6, no. 25, 1221-1249, 2012.
• 9. Pontryagin L., Boltyansky V., Gamkrelidze V, Mischenko E.: Mathematical Theory of Optimal Processes, Wiley-Interscience, New York 1962.
• 10. Prats X., Puig V., Quevedo J., Nejjari F.: Optimal departure aircraft trajectories minimising population annoyance, 3rd International Conference on Research in Air Transportation (ICRAT), Fairfax, Virginia, USA 2008.
• 11. Prats X., Quevedo J., Puig V.: Trajectory Management for Aircraft Noise Mitigation, ENRI International Workshop on ATM/CNS, Tokyo, Japan 2009.
• 12. Rohacs J., Rohacs D., Jankovics I., Voskuijl M., Sibilski K.: Possible Solutions to Take-Off and Land an Aircraft, Deliverable D2.4. Integrated Ground and on-Board system for Support of the Aircraft Safe Take-off and Landing - GABRIEL, EU project number 284884, Budapest, 2012.
• 13. Taranienko W.T., Momdzi W.G.: Simple variational method in boundary value problems of flight dynamics, Maszinostrojenije, Moscow 1986 (in Russian).
• 14. Wijnen R.A.A., Visser H.G.: Optimal departure trajectories with respect to sleep disturbance, 7th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, Maastricht, The Netherlands 2001.