Marco de Integración de Sistemas para Aeronaves Commuter y Regional Híbrido-Eléctricas
Autores: Mohan, Vijesh; Jeyaraj, Andrew K.; Liscouët-Hanke, Susan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Marco de Integración de Sistemas para Aeronaves Commuter y Regional Híbrido-Eléctricas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Integración de sistemas
Aeronaves híbrido-eléctricas
Aeronaves totalmente eléctricas
Modernización
Rediseño
Nivel de subsistema
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
La integración de sistemas es uno de los principales desafíos para llevar al mercado aviones híbridos-eléctricos y totalmente eléctricos en el futuro. Además, la modernización y el rediseño de aviones existentes son caminos potenciales para lograr vuelos híbridos y totalmente eléctricos, que son objetivos aún más desafiantes desde una perspectiva de integración de sistemas. Por lo tanto, se necesitan desarrollar herramientas de integración que cierren la brecha entre el nivel del avión y el nivel del subsistema para su uso en la etapa de diseño conceptual, con el fin de abordar los desafíos actuales de integración de sistemas, como el uso del espacio, la relación entre la potencia propulsora y la potencia secundaria, el nivel requerido de electrificación, la seguridad y la gestión térmica. Este documento presenta un marco de análisis de diseño multidisciplinario (MDA) que integra herramientas de dimensionamiento de aviones y subsistemas. Además, este documento incluye métodos de dimensionamiento de subsistemas basados en física mejorados que también son aplicables a aviones más pequeños, de transporte o regionales. Se presentan las capacidades del marco y las herramientas desarrolladas para un estudio de caso que abarca el rediseño del DO-228 con un sistema de propulsión híbrido-eléctrico en combinación con la electrificación de su arquitectura de sistemas y diferentes tecnologías de subsistemas.
Descripción
La integración de sistemas es uno de los principales desafíos para llevar al mercado aviones híbridos-eléctricos y totalmente eléctricos en el futuro. Además, la modernización y el rediseño de aviones existentes son caminos potenciales para lograr vuelos híbridos y totalmente eléctricos, que son objetivos aún más desafiantes desde una perspectiva de integración de sistemas. Por lo tanto, se necesitan desarrollar herramientas de integración que cierren la brecha entre el nivel del avión y el nivel del subsistema para su uso en la etapa de diseño conceptual, con el fin de abordar los desafíos actuales de integración de sistemas, como el uso del espacio, la relación entre la potencia propulsora y la potencia secundaria, el nivel requerido de electrificación, la seguridad y la gestión térmica. Este documento presenta un marco de análisis de diseño multidisciplinario (MDA) que integra herramientas de dimensionamiento de aviones y subsistemas. Además, este documento incluye métodos de dimensionamiento de subsistemas basados en física mejorados que también son aplicables a aviones más pequeños, de transporte o regionales. Se presentan las capacidades del marco y las herramientas desarrolladas para un estudio de caso que abarca el rediseño del DO-228 con un sistema de propulsión híbrido-eléctrico en combinación con la electrificación de su arquitectura de sistemas y diferentes tecnologías de subsistemas.