F. Schültke, M. Husemann, C. Glaser, E. Stumpf

Dieses Paper zeigt die Auswirkungen der Vorgabe eines Kostenindex auf die Designtreiber des Flugzeugvorentwurfs. Im Speziellen werden für eine Kurzstreckenreferenzkonfiguration die Änderungen der Reiseflugmachzahl, des Kraftstoffverbrauchs sowie der Reisezeit und direkten Betriebskosten unter Vorgabe verschiedener Kostenindizes auf einer festen Referenzmission betrachtet. Des Weiteren wird die Kurzstreckenreferenz auf verschiedene Kostenindizes optimiert und deren Leistung untereinander sowie gegenüber dem Referenzentwurf verglichen. Bisher werden im Flugzeugvorentwurf verschiedene Flugzeugkonfigurationen hauptsächlich auf einen minimalen Treibstoffverbrauch optimiert, der einen hohen Einfluss auf die gesamten Betriebskosten ausübt. Aus operationaler Sicht ist diese Konfiguration nicht zwangsläufig optimal für ihren späteren Einsatzzweck. Aus diesem Grund ist auch eine Betrachtung der zeitabhängigen Kostenanteile bereits im Flugzeugvorentwurf sinnvoll. Ein entsprechender Ansatz wird in diesem Paper vorgestellt und angewendet. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Optimierung der Geometrie der Referenzkonfiguration mit Berücksichtigung von CI-Vorgaben Vorteile gegenüber der Kurzstreckenreferenz auf der Einsatzmission bringt. Auf die gesamte Einsatzzeit im Jahr und gesamte Flotte einer Fluggesellschaft gesehen, stellen diese Einsparungen einen nicht zu vernachlässigenden Anteil dar.

This paper demonstrates the impact of specifying a cost index on the design drivers of aircraft preliminary design. Specifically, for a short-haul reference configuration, changes in cruise Mach number, fuel consumption, travel time, and direct operating costs are examined under various cost indices on a fixed reference mission. Furthermore, the short-haul reference configuration is optimized for different cost indices, and its performance is compared to each other and to the reference design. Currently, preliminary aircraft design focuses primarily on optimizing various aircraft configurations for minimal fuel consumption, which significantly impacts overall operating costs. From an operational perspective, this configuration is not necessarily optimal for its intended use. Therefore, considering time-dependent cost components during the preliminary design phase is also beneficial. A corresponding approach is presented and applied in this paper. The results show that optimizing the geometry of the reference configuration while considering cost indices offers advantages over the short-haul reference configuration on the operational mission. Over the course of a year and across an airline's entire fleet, these savings represent a substantial contribution.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2017, München

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2018

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 11 Seiten

urn:nbn:de:101:1-201801123393

Flugzeugvorentwurf, Kostenindex

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12.01.2018