An approach to structural sizing for distributed electric propulsion aircraft

In recent years, the growing interest in electric propulsion for ground vehicles and airplanes has intensified, owing to advancements in batteries and electric motors. Electric propulsion, driven by more reliable and powerful components, presents distinct characteristics conducive to scalable distributed propulsion solutions without substantial efficiency or specific power losses. The integration of Distributed Electric Propulsion (DEP) technology has become a pivotal focus in aviation research. Motivated by the need to curtail emissions, improve energy efficiency, and reshape air travel, this introduction provides an overview of key DEP developments, underscoring its potential to revolutionize aircraft sustainability and versatility. The work addresses design challenges and proposes innovative priliminary sizing procedures. Recognizing the intricate nature of DEP aircraft design, this study introduces a novel design method, unveiling a "meta-model" that seamlessly integrates structural sizing and aero-propulsive effects. This meta-model emerges as a promising solution for the preliminary sizing of various DEP configurations, offering a comprehensive approach to navigate the evolving aviation landscape

Negli ultimi anni, si è registrato un crescente interesse per la propulsione elettrica sia per veicoli terrestri che per aeroplani, grazie agli sviluppi delle batterie e dei motori elettrici. La propulsione elettrica, supportata da componenti più affidabili e potenti, presenta caratteristiche distintive che favoriscono soluzioni scalabili per la propulsione distribuita senza perdite significative in efficienza o potenza specifica. L'integrazione della tecnologia di Propulsione Elettrica Distribuita (DEP) è diventata un punto focale nella ricerca aeronautica. Motivato dalla necessità di ridurre le emissioni, migliorare l'efficienza energetica e ridefinire il viaggio aereo, questo'introduzione fornisce una panoramica dei principali sviluppi DEP, sottolineando il suo potenziale rivoluzionario per la sostenibilità e la versatilità degli aeromobili. Il lavoro affronta sfide di progettazione e propone innovative procedure di dimensionamento preliminare. Riconoscendo la natura intricata del design degli aeromobili DEP, questo studio introduce un nuovo metodo di progettazione, presentando un "meta-modello" che integra senza soluzione di continuità il dimensionamento strutturale e gli effetti aero-propulsivi. Questo meta-modello emerge come una soluzione promettente per il dimensionamento preliminare di varie configurazioni DEP, offrendo un approccio completo per navigare nel sempre più mutevole panorama dell'aviazione.