Optimal cruise performance of light transport aircraft from fuel efficiency point of view

• Autorzy: Klepacki Z. , Majka A.

Warianty tytułu

PL

Optymalne osiągi przelotowe lekkiego samolotu transportowego z punktu widzenia zużycia paliwa

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The need for the increase of speed, range and the useful load of general air transport is presently more actual than ever. In direct conjunction with these factors is the aircraft fuel efficiency. Determination of the fuel quantities used up in aircraft motions both in the air and on the ground has very essential meaning in the analysis of economics of the air transport. Reducing the amount of fuel consumed involves knowing the effect of alternate profiles and procedures on fuel consumption or fuel flow for the various aircraft types operating in the system. The aviation community is striving to provide more fuel efficient operations in the system. Critical to many of the efforts is the ability to estimate fuel consumption. A methodology of SFC (specific fuel consumption) valuation relating to aircraft performance and actual flight profile is the main goal of the work. Aircraft fuel consumption model consist of two submodels. The first is the aircraft computational model, with several submodels: geometrical, aerodynamic, mass, power unit. The second is utilization model, namely transport operation model. The calculations were done for few different categories airplanes. Final results and recommendations based on the analysis of fuel consumption and transportation energy effectiveness are presented in conclusions.

PL

Potrzeba zwiększania szybkości, zasięgu i ładunku użytecznego transportu lotniczego jest obecnie bardziej aktualna niż kiedykolwiek. Wiąże się z tym sprawność wykorzystania paliwa. Określenie ilości paliwa zużywanego przez samolot poruszający się zarówno w powietrzu jak i na ziemi ma bardzo istotne znaczenie w analizie ekonomiki transportu. Minimalizacja ilości zużytego paliwa wymaga przeprowadzenia analizy wpływu profilu i procedur wykonywania lotów na wymaganą ilość paliwa w zależności od typu samolotu funkcjonującego w systemie transportowym. Firmy lotnicze dążą do wykonywania zadań z maksymalną efektywnością z punktu widzenia zużycia paliwa. Dla wielu z nich najważniejszym zadaniem jest, więc możliwość wiarygodnego oszacowania zużycia paliwa. Głównym celem pracy było opracowanie metody wyznaczania zużycia paliwa w zależności od rodzaju samolotu i profilu lotu. Aby zrealizować ten cel opracowany został odpowiedni model matematyczny składający się z dwóch pod-modeli. Pierwszy z nich to kompleksowy model obliczeniowy samolotu, drugi zaś, model użytkowania. Z wykorzystaniem tych dwóch modeli wyznaczone zostały wskaźniki oceny efektywności samolotów różnych kategorii wykonujących typowe zadania transportowe. Na podstawie analizy porównawczej wyników, sformułowane zostały wnioski dotyczące optymalnych zakresów użytkowania samolotów z różnymi rodzajami napędu oraz optymalnych profilów przelotowych.

Słowa kluczowe

EN

transport; airplane design; modelling; optimization

PL

transport; projektowanie samolotów; modelowanie; optymalizacja

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 15, No. 2
• Strony: 173--182
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys.

Twórcy

autor

Klepacki Z.

autor

Majka A.

• Rzeszow University of Technology Department of Aircrafts and Aircraft Engines ul. Powstańców Warszawy 8, 35-959 Rzeszow, Poland tel.: [phone], fax: [phone],

Bibliografia

• [1] Standard Method for Estimating Comparative Direct Operating Cost of Turbine Powered Transport Airplanes, Air Transport Association of America, December 1967.
• [2] Standard Method for the Estimation of Direct Operating Costs of Transport airplane, Society of British Aircraft Constructors, Issue No, 4, 1959.
• [3] Anderson, J, D, Aircraft Performance and Design, McGraw-Hill 1999.
• [4] Brusów, W, Optymalizacja parametrów samolotów wielocelowych, Wydawnictwo Instytutu Lotnictwa, Warszaw 1996.
• [5] Howe, D, Aircraft Conceptual Design Synthesis, WileyBlackwell 2000.
• [6] Jenkinson, L, R, Simpkin, P, Rhodes, D, CivilJet Aircraft Design, AIAA 1999.
• [7] Klepacki, Z, Polioptymalna synteza samolotu wielocalowego, Materiały XV Ogólnopolskiej Konferencji „Polioptymalizacja i Komputerowe Wspomaganie Projektowania", MIELNO 1997, s. 125-132.
• [8] Klepacki, Z, Wybór najlepszego typu samolotu jako zagadnienie wielokryterialnego porządkowania zbioru dostępnych typów, III Sympozjum Naukowe Problemy techniczno eksploatacyjne w kształceniu pilotów, Dęblin, 8-10,12,1999, T. l, Z. l, s. 139-148, 1999.
• [9] Klepacki, Z, Optimizacija sistemy legkich transportnych samoletov, „Proektuvanija, virobnictvo ta ekspluatacija avtogransportnych zasobiv i poizdiv”, Praci zachidnogo naukovogo centry, Transportna Akademija Ukraini, META, L'viv 1997, Str, 96-98.
• [10] Klepacki, Z, Majka, A, Znaczenie struktury zbioru zadań w projektowaniu systemu wielozadaniowego, Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej, Mechanika w Lotnictwie ML-IX 2000, s 207-214, Warszawa 2000.
• [11] Majka, A, Dobór parametrów    samolotu  poprawiającego efektywność lotniczegoprzedsiębiorstwa transportowego, III Międzynarodowa Konferencja Naukowa TiBRD'03, Katowice-Ustroń 2003.
• [l2] Majka, A, Dobór parametrów samolotu    poprawiającego efektywność  lotniczego przedsiębiorstwa transportowego, III Międzynarodowa Konferencja Naukowa TiBRD'03, Katowice-Ustroń 2003 .
• [13] Peschel, M„ Riedel, C, Polioptymalizacja, Metody podejmowania decyzji kompromisowych w zagadnieniach inżynieryjno-technicznych, Warszawa, WNT 1979.
• [14] Raymer, D, P, Aircraft Design, A Conceptual Approach, AIAA Education Series, Washington 1989.
• [15] Roskam, J, Airplane Design, Part I -VII, The University of Kansas, 1989.
• [16] Stinton, D, Design of the Airplane, Blackwell Science 1983.
• [17] Torenbeek, E, Synthesis of Subsonic  Airplane  Design, Kulwer  Academic Publishers, Dordrecht/ Boston/ London 1982.
• [18] Badjagin, A. A., Eger S. M. i dr. : Proektirovanie samoletov, Moskva, Mašinostroenie ,1972.
• [19] Brusov, B,C, Baravov, S, K,,Optimal'noe proektirovanie letatel'nych apparatov, Mnogocelevoj podchod, Moskva, Mašinostroenie, 1989.
• [20] Eger, S, M,i dr., Osnovy avtomatizirovannnogo proek-ti-ro-vanija samoletov, Moskva, Mašinostroenie ,1986.
• [21] Eger, S, M,, i dr.. Proektirovanie samoletov, Moskva, Logos 2005.
• [22] Prijavskij, S, A, Brusov, V S, Chvilon, E, A, Optimizacija parametrov mnogoceleych letatel'nych apparatov, Moskva, Mašinostroenie, 1974.
• [23] Tomaševič, A, L, Konstrukcija i ekonomika samoleta, Moskva, Oboronzdat 1960.