Aerodynamic Optimization of a Transonic Strut-Braced-Wing Regional Aircraft Based on the Reynolds-Averaged Navier-Stokes Equations
Notice bibliographique
Résumé
View Video Presentation: https://doi.org/10.2514/6.2021-2526.vid The aerodynamic design and fuel burn performance of a Mach 0.78 strut-braced-wing regional jet is investigated through aerodynamic shape optimization based on the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations. Conceptual-level multidisciplinary design optimization is first performed to size the strut-braced-wing aircraft for a design mission similar to the Embraer E190-E2, with a design range of 3,100 nmi at a maximum capacity of 104 passengers, and a maximum payload of 30,200 lb. For direct performance comparisons, a conventional tube-and-wing regional jet is also sized and optimized based on the same reference aircraft. Gradient-based aerodynamic shape optimization is then performed on wing-body-tail models of each aircraft, with the objective of drag minimization at cruise over a 500 nmi nominal mission. Design variables include twist and section shape degrees of freedom, which are realized through a free-form and axial deformation geometry control system, while nonlinear constraints include constant lift, zero pitching moment, minimum wing volume, and minimum maximum thickness-to-chord ratios. Results indicate that the optimizer is capable of mitigating shock formation, boundary-layer separation, and other flow interference effects from each wing design, including those within the wing-strut junction of the strut-braced wing. With current technology levels, the strut-braced-wing regional jet offers a 15.6% improvement in cruise lift-to-drag ratio over the equivalent conventional tube-and-wing aircraft, which translates to a 6.5% reduction in block fuel for the nominal mission.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».