Control moment coefficient methodology validation for eVTOL sizing
Notice bibliographique
Résumé
This paper presents a novel approach for the preliminary design of electric Vertical Takeoff and Landing (eVTOL) aircraft that utilizes the new Control Moment Coefficient (CMC) to size electric motors and to determine the rotor location and incidence angle. The CMC is determined for both thrust and arm length in eVTOL aircraft design, and is used to measure the moment produced by the rotors in the roll, pitch, and yaw axes. Analyzing its dimensionless value thus allows insights into an eVTOL aircraft's controllability. To test our methodology, two eVTOL aircraft were used in flight tests, one of which had up to 126% higher CMC values than the other. The results of the flight tests showed that a higher CMC value yielded many benefits, including an increased margin of safety between the rotors and the saturation level, reduced tracking error, and reduced control effort (or energy consumption).Furthermore, the 126% increase in the dimensionless CMC related to the pitch resulted in a 30% increase in the Pulse-Width Modulation - PWM margin of safety of the rotors at the saturated level while still maintaining a reasonable tracking error and a 97% decrease in the pitch control effort. Our research suggests that incorporating higher CMCs into the preliminary design of an eVTOL aircraft can significantly improve its safety and controllability. We hope that our findings will encourage further exploration of this promising approach in future.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».