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Titel:

Energieoptimale Trajektorien für ein batterie-elektrisches Flugzeug

Autor(en): F. Settele, M. Bittner
Zusammenfassung: Die Reichweite rein batterie-elektrischer Flugzeuge ist derzeit aufgrund der noch niedrigen Energiedichte der Batterien gering. Um dennoch die Reichweite einer gegebenen Konfiguration vergrößern zu können, ist es sinnvoll, das Flugzeug in seinem optimalen Betriebspunkt zu betreiben. Dazu wird mittels Optimalsteuerung eine Trajektorie für ein generisches mathematisches Modell ermittelt, bei der sich der Ladezustand der Batterie für eine gegebene Flugstrecke möglichst wenig verringert. Das Problem wird durch einen direkten Kollokationsansatz diskretisiert und anschließend numerisch gelöst. Die resultierende Trajektorie wird weiterhin analysiert und die einzelnen Flugabschnitte mit Gütekriterien korreliert. Die Analyse des zugrunde gelegten Modells zeigt, dass unter anderem der Betrieb mit großer Fluggeschwindigkeit bei gleichzeitig hoher Propellerdrehzahl am sparsamsten ist. Abschließend wird ein Cockpit-Layout präsentiert, das dem Piloten zu jeder Zeit die optimalen Betriebsparameter anzeigt.
Veranstaltung: Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2017, München
Verlag, Ort: Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2018
Medientyp: Conference Paper
Sprache: deutsch
Format: 21,0 x 29,7 cm, 10 Seiten
URN: urn:nbn:de:101:1-2018010516100
Stichworte zum Inhalt: Trajektorienoptimierung, Elektrischer Flug, Flugzeug, Batterie, Motor, Wechselrichter, Schaltvorgang, Propeller, Elektrischer Strom,
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Veröffentlicht am: 05.01.2018