Resumen

Las aeronaves civiles supersónicas son un área prometedora en el desarrollo del futuro transporte civil, y el sistema de propulsión de las aeronaves es una de las cuestiones clave que determinan el éxito de las mismas. Para obtener un buen diseño conceptual y una investigación del rendimiento del motor de la aeronave civil supersónica, en este artículo se estableció una plataforma de simulación numérica rápida, versátil y digna de confianza para analizar el concepto de motor de ciclo combinado basado en la turbina de Mach 4 (TBCC) con el fin de aplicarlo a la aeronave civil supersónica. En primer lugar, se creó un módulo de análisis de requisitos de tareas rápido y preciso para analizar los requisitos de la misión del avión civil supersónico Mach 4. En segundo lugar, se presentó brevemente el modelo de simulación del rendimiento del motor TBCC y se analizó el número de motores del avión civil supersónico, considerando un solo motor inoperativo. En tercer lugar, se investigó el modelo Stone y el método DLR para estimar el ruido del chorro del motor y la emisión de NOx del avión civil supersónico Mach 4. Por último, se desarrolló una herramienta de optimización multiobjetivo compuesta por un método de superficie de respuesta y un algoritmo genético para optimizar los parámetros de diseño y la ley de control del motor TBCC, con el fin de que el motor de la aeronave civil supersónica Mach 4 tenga mejores prestaciones, menos ruido y menos emisiones. La singularidad de la herramienta de análisis desarrollada radica en que ofrece una plataforma de simulación numérica capaz de investigar el módulo de análisis de requisitos de tareas de la aeronave civil supersónica, el modelo de predicción del ruido del chorro del motor y el modelo de predicción de las emisiones de NOx, así como una herramienta de optimización del rendimiento multiobjetivo, que resulta beneficiosa para el diseño conceptual y la investigación del rendimiento del sistema de propulsión de la aeronave civil supersónica Mach 4.

• Materias:Aerodinámica Ingeniería aeroespacial Satélites Satélite artificial Meteorología
• Subjects:Aerodynamics Aerospace engineering Satellites Artificial satellites Meteorology
• Palabras claves:avión civil supersónico, ruido del motor a reacción, módulo de análisis de requisitos, plataforma de simulación numérica, mach, modelo de predicción del ruido, rendimiento del motor tbcc, sistema de propulsión de aeronaves, futuro transporte civil, herramientas de optimización del rendimiento
• Keywords:supersonic civil aircraft, engine jet noise, requirements analysis module, numerical simulation platform, mach, noise prediction model, tbcc engine performance, aircraft propulsion system, future civil transport, performance optimization tools