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Hybrid Surrogate-Based Rubber Engine Model for Aircraft Multidisciplinary Design Optimization

Häßy, Jannik und Schmeink, Jens und Becker, Richard-Gregor und Reitenbach, Stanislaus und Vieweg, Maximilian und Bekemeyer, Philipp und Merle, Andrei (2020) Hybrid Surrogate-Based Rubber Engine Model for Aircraft Multidisciplinary Design Optimization. In: AIAA Aviation 2020 Forum. AIAA AVIATION Forum 2020, 2020-06-15 - 2020-06-19, Virtuelles Event. doi: 10.2514/6.2020-3186. ISBN 978-162410598-2.

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Kurzfassung

The engine design should be selected optimally in terms of the overall aircraft system taking into account snowball effects, since the engine size, weight and fuel consumption have a large influence on both the structural aircraft sizing process and the aerodynamics. But the Multidisciplinary Design Optimization (MDO) of an aircraft is a challenging task due to the high degree of coupling of various components and disciplines. Therefore, a scalable rubber engine model can be applied within the MDO to enable the optimal selection of an engine design while reducing additional complexity to a minimum. In this publication a hybrid surrogate-based rubber engine concept is proposed, which consists of surrogate-models covering a range of engine designs and a tool for thermodynamic cycle analysis. Thereby, dimensions, weight and center of gravity of different engine designs as well as the individual operating behaviour over the entire flight mission are made available for the MDO process. A generic three-spool unmixed turbofan design similar to the Trent 1000 is created. Design variations are performed to generate a rubber engine model that covers different thrust requirements and a range of bypass ratios. For the model creation, different methods for design of experiment and interpolation with a varying number of samples are assessed and compared.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/135385/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Hybrid Surrogate-Based Rubber Engine Model for Aircraft Multidisciplinary Design Optimization
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Häßy, JannikJannik.Haessy (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schmeink, JensJens.Schmeink (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Becker, Richard-GregorRichard-Gregor.Becker (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Reitenbach, StanislausStanislaus.Reitenbach (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Vieweg, MaximilianMaximilian.Vieweg (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bekemeyer, PhilippPhilipp.Bekemeyer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Merle, AndreiAndrei.Merle (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Juni 2020
Erschienen in:AIAA Aviation 2020 Forum
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.2514/6.2020-3186
ISBN:978-162410598-2
Status:veröffentlicht
Stichwörter:rubber engine, engine model, MDO, MDAO, multidiscilinary design optimization, propulsion, turbofan, Trent 1000, collaborative design
Veranstaltungstitel:AIAA AVIATION Forum 2020
Veranstaltungsort:Virtuelles Event
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:15 Juni 2020
Veranstaltungsende:19 Juni 2020
Veranstalter :AIAA
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - VicToria (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Antriebstechnik > Triebwerk
Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > CASE, BS
Hinterlegt von: Häßy, Jannik
Hinterlegt am:25 Jun 2020 13:22
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:38

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