Aerodynamic shape optimization of a short medium range blended wing body aircraft
Optimisation de la forme aérodynamique d'une aile volante court-moyen courrirer
Résumé
This work presents the aerodynamic shape design and optimization of a short medium range blended wing body configuration. It relies on previous activities performed at ONERA that led to a fuel efficient planform obtained from a dedicated Overall Aircraft Design process. Starting from this planform, the airfoil shape and the twist law of the glider configuration are optimized. A new optimization chain allows automatizing unstructured mesh generation on a parametric geometry. Using this new chain based on a parametric geometry and unstructured Euler simulations, gradient-based optimizations are done using a finite difference approach. RANS evaluations are then conducted on the optimized configuration to assess the aerodynamic performance benefits in terms of lift over drag ratio (one count improvement, while satisfying the trim condition). Finally, the first design iterations to integrate modern turbo-fan engines using boundary layer ingestion are presented.
Ce travail présente la conception et l'optimisation de la forme aérodynamique d'une aile volante pour des misssions court-moyen courrier. Il s'appuie sur des activités antérieures réalisées à l'ONERA qui ont permis d'obtenir une forme en plan économe en carburant, grâce à un processus dédié de conception globale de l'avion. A partir de cette forme, les profils de l'aile et la loi de vrillage de la configuration planeur ont été optimisées. Une nouvelle chaîne d'optimisation a permis d'automatiser la génération de maillages non structurés sur une géométrie paramétrique. En utilisant cette nouvelle chaîne, des optimisations par gradient sont effectuées avec une approche par différences finies sur des simulations Euler non structurées. Des évaluations RANS sont ensuite menées sur la configuration optimisée afin d'évaluer les gains aérodynamiques notamment en terme de finesse (amélioration d'un point, tout en satisfaisant la condition de stabiltité). Enfin, les premières itérations de conception pour intégrer des trubo-réacteurs modernes utilisant l'ingestion de couche limite sont présentées.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)