Méthodologie visant à la définition des frontières d'un système propulsif intégré dans une démarche de design préliminaire d'une architecture avion en rupture

Methodology for Defining Propulsive System Boundaries in the Framework of Preliminary Design of a Fully Integrated Airplane

• Auteur / Autrice : Aleksandar Joksimovic
• Direction : Xavier Carbonneau, Frances Brazier
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Dynamique des fluides
• Date : Inscription en doctorat le 01/12/2018
• Etablissement(s) : Toulouse, ISAE
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Aéronautique-Astronautique
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ISAE-ONERA EDyF Energétique et Dynamique des Fluides
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : ISAE/DAEP Département Aérodynamique Energétique Propulsion

Mots clés

Mots clés libres

Design préliminaire

Gestion d'énergie embarquée

Systèmes propulsifs intégrés

Systèmes complexes

Preliminary Design

Integrated Propulsive Systems

Onboard Energy Management

Complex Systems

Résumé

Le respect des cibles imposées par les politiques internationales en termes d'impact sur l'environnement se traduit par l'apparition de nouveaux concepts d'aéronefs en rupture. Les tendances actuelles vont notamment vers une intégration plus forte de la cellule propulsive au sein du système complet, ainsi que vers une hybridation énergétique croissante de tous les sous-systèmes. Par conséquent, il devient de plus en plus compliqué de séparer les contributions des différents ensembles - cellule avion, système propulsif et systèmes non-propulsifs - aux performances globales. Il s'agit de développer une méthodologie de dimensionnement d'une cellule propulsive fortement intégrée qui prenne en compte les autres systèmes qui pourraient interagir avec elle. Le niveau de précision attendu étant celui d'une phase avant-projet, l'enjeu scientifique est de mettre en place des modélisations représentatives des configurations au point design et off-design devant réduire le niveau de complexité.

In order to achieve targets imposed to the airline industry through environmental policies, various disruptive airplane concepts have been proposed by the community. The tendencies indicate a convergence towards a significant integration of propulsive system into the airframe, along with energy hybridisation of various nonpropulsive systems. As a consequence, it is becoming increasingly complicated to separate the respective contribution of these major subsystems - airframe, propulsive system, nonpropulsive systems - to the overall airplane performance. This project focuses on development of a design methodology for a highly integrated propulsive system, which will be able to take into account all the other systems that can interact with it. The chosen level precision corresponds to one of preliminary design, so the problem at hand is to be able to reduce the complexity of the overall system while maintaining the ability to model this type of configurations at design point and off-design conditions.