Neuartige Simulationstools zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauch und der Kohlendioxid-Emissionen von Flugzeugen

Die Hauptstromversorgungssysteme an Bord des Flugzeugs elektrisch zu betreiben, ist eine vielversprechende Option, um den ökologischen Fußabdruck zu verringern. Eine EU-Initiative hat sich mit einem vollelektrischen Flugzeug (AEA), bei dem alle Versorgungseinheiten an Bord mit Strom gespeist werden, der von mit dem Motor verbundenen Generatoren stammt.

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Die Integration einer Vielzahl neuer elektromechanischer Systeme in die komplexe und seit langem feststehende Architektur eines Flugzeugs, lässt keinen Raum für Versuch und Irrtum. Es werden bereits präzise Subsystemsimulationen durchgeführt, um den Stromverbrauch und die Betriebsparameter für solche Systeme zu prognostizieren. Es werden jedoch verschiedene Simulationswerkzeuge verwendet, und die Kombination der Ergebnisse der Subsystemtests, um ein Gesamtbild zu schaffen, ist problematisch. Um dieses Problem zu beheben, unterstützte das EU-finanzierte ISSE-Projekt (Improvement of numerical models for JTI/GRA shared simulation environment) elektrisches Systemdesign für umweltfreundliche Flugzeuge durch die Entwicklung einer System-Simulation. Die Projektpartner entwickelten eine gemeinsame Simulationsumgebung (SSE), um die statische und dynamische Leistung von Flugzeugsystemen an Bord zu simulieren, die sich auf Stromaufnahme und Wärmeenergieproduktion konzentriert. Die SSE modellierte die Stromerzeugung, den Stromverbrauch und die Regulierung innerhalb eines AEA. Ihre Architektur basiert auf einem Co-Simulations-Framework. Das ISSE-Team integrierte komplexe numerische Modelle der einzelnen elektrischen Subsysteme in dieses Framework. Insbesondere integrierten die Wissenschaftler Modelle für Flugdaten, Energiemanagement, Kabine, Umweltschutz, Energieerzeugung, Eisschutz, Fahrwerk und Flugsteuerung in die SSE und diese können nun über eine grafische Benutzeroberfläche und Batch-Operationen zusammen simuliert werden. Die Modelle sind leicht austauschbar und können in eine größere Simulation des gesamten Flugzeugs integriert werden. Die SSE ermöglicht Simulationsmodelle zur Optimierung des Energiemanagementsystems und der thermischen Architektur eines AEA. Dieser Prozess ist gründlicher und genauer als bestehende Lösungen. Dank der integrierten Nutzung moderner und kombinierter Simulationstechniken hat ISSE dazu beigetragen, die komplexen Probleme, die mit der Stromversorgung verbunden sind, zu adressieren. Es trug wesentlich zum AEA-Konzept für die zukünftigen umweltfreundlichen Regionalflugzeuge.

Schlüsselbegriffe

Flugzeug Kraftstoffverbrauch, Kohlendioxid-Emissionen, vollelektrische Flugzeuge, ISSE, gemeinsame Simulationsumgebung

Improvement of numerical models for JTI/GRA Shared Simulation Environment

Neuartige Simulationstools zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauch und der Kohlendioxid-Emissionen von Flugzeugen

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