Multi-disciplinary design of wing movables via surrogate modeling

The aim of the present work is to set up a multi-disciplinary method for the automatic sizing of the movables of the wing. The method has to be valid for conventional and unconventional aircraft configuration, and take into account of aerodynamic non-linearities. This method, starting from a parametric modeling of the aircraft geometry, computes the aerodynamic and weight data for several different values of the parameter sets. Then, it synthesizes these data-sets with surrogate modeling techniques so that the following handling qualities and performance analyses can be quickly assessed. The ultimate goal is to assess the different configurations in term of block fuel under handling qualities and performance constraints. The method has been developed, and tested within Airbus Future Project Office. To validate the method, the re-design of a benchmark aircraft has been performed using the data provided by the manufacturer. The results of the re-design show a robust solution aligned with the results of the original project. Improvements potential up to 1% of the block fuel for a typical regional mission are sought through constraint relaxation.

Lo scopo di questo lavoro é sviluppare un metodo multi-disciplinare per il progetto automatizzato delle superfici mobili dell'ala. Il metodo dev'essere valido per velivoli sia convenzionali che non convenzionali, e tenere in conto delle non-lineariá aerodinamiche. Questo metodo, partendo da una modellizzazione parametrica del velivolo, calcola per diversi valori dei parametri geometrici le caratteristiche aerodinamiche e i pesi del velivolo. Quindi sintetizza questi dati attraverso modelli surrogati, cosí da poter velocemente valutare le successive analisi di qualitá di volo e prestazioni. Lo scopo ultimo del processo é valutare le differenti configurazioni in termine di combustibile imbarcato sotto vincoli di qualitá di volo e prestazioni. Il metodo é stato sviluppato e testato in collaborazione con Airbus Future Project Office. Per validare il metodo é stata effettuata una ri-progettazione di un velivolo di riferimento é stata effettuata utilizzando i dati del costruttore. I risultati della ri-progettazione mostrano una soluzione "robusta" in linea con i risultati del progetto originale. Potenziali miglioramenti nell'ordine dell'1% del combustibile imbarcato sono possibili attraverso un rilassamento dei vincoli.