Nya designmetoder ger flyget bättre styrsystem- säkrare, billigare och miljövänligare
Ett nytt EU-projekt, delvis koordinerat av KTH, ska utveckla en datorstödd helhetslösning för den tidiga fasen i flygplansdesign. Med kunskap från många områden kan man tidigt i utvecklingen föreslå rätt lösning för flygplanets styrsystem. Det ger minskad risk för felsatsningar, vilket leder till lägre utvecklingskostnader och större säkerhet.
Vid projektering av nya flygplan behöver man kunskap och kompetens inom många discipliner för att fatta rätt beslut om planens komplexa och tätt samverkande system och funktioner. EU-projektet “Simulating aircraft stability and control characteristics for use in conceptual design” – SimSAC – ska underlätta samordningen av kunskap . Budgeten är 5,1 miljoner euro varav 3,3 miljoner euro från EU-kommissionen.
– Nya flygplan ska uppfylla hårda krav på energieffektivitet, miljövänlighet, flygsäkerhet och höga flygprestanda till låga driftskostnader. Tidigt multidisciplinärt arbete som följs upp genom hela utvecklingsprocessen är ett oumbärligt verktyg, säger Arthur Rizzi, professor vid institutionen för farkost- och flygteknik på KTH, och en av initiativtagarna och koordinator för projektet.
Ett styrsystem med rätt egenskaper är nödvändigt för säker och effektiv kontroll över flygningen. Men i dag brukar styrsystemen konstrueras först efter att flygplanets huvuddrag fastställts, ofta med handboks- och erfarenhetsdata som underlag. Genom att ta med styrsystemet tidigare i utvecklingen ökar man chansen att göra rätt redan från början.
– Upp emot 80 procent av den totala kostnaden för ett flygplans livscykel intecknas under förprojekteringen, så misstag här är dyra. Felaktiga antaganden om stabilitet och styrning ger kostsamma och misslyckade provflygningar. Det kan betyda förluster av prototyper och, i värsta fall, människoliv. För att minimera risken bör multidisciplinära analyser införas tidigt i utvecklingsprocessen, och beslut baseras mer på simuleringar än på empiriska grunder, säger Arthur Rizzi.
För att möta dessa utmaningar samlas nu 17 ledande representanter för den Europeiska akademin och flygindustrin från nio länder i projektet SimSAC. Från Sverige deltar utöver KTH även FOI (Totalförsvarets forskningsinstitut) och Saab Aerosystems. Initiativet till projektet togs av KTH och EADS (Tyskland), som båda är verksamma inom området att utveckla design och produkter som är First-time-right”.
– Vi européer måste stärka vår kompetens på området, eftersom Europa halkat efter USA. Även konkurrensen från den växande asiatiska flygindustrin ökar och detta tvärdisciplinära projekt ska hjälpa Europa att återta ledartröjan, säger Arthur Rizzi.
Av 239 flygtekniska EU-ansökningar rankades SimSAC som nummer 6. När projektet slutar i oktober 2009 räknar Arthur Rizzi med att man tagit fram en skräddarsydd miljö för flygplansdesign, med stöd både för hur tester skall utföras och för att ta fram så korrekt beslutsunderlag som möjligt.
Kontaktinformation
Kontakt
Arthur Rizzi, KTH, 08-790 7620, rizzi@kth.se
