Optimisation conceptuelle de la croisière : Application aux avions de transport civils
Institution:
Aix-Marseille 2Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The choice of the cruise altitude during the preliminary design phase of an aircraft is fundamental for the performance. For most subsonic airliners, the cruise altitude is close to 30 000 ft. The present work is aimed at demonstrating the existence of an ad hoc altitude that must be identified during the preliminary design phase to maximize the performance of the aircraft. To make this demonstration, as for the entire work, an aircraft design approach has been adopted, based on the use of simple but pertinent models which have been validated with data of existing transport aircraft. The sensitivity of the conceptual optimum cruise altitude to take-off constraints and cruise Mach number has been evaluated. In particular, the cruise altitude of turbo prop commuters has been confirmed. The size effect of the aircraft on the optimum cruise altitude has also been studied. It has been demonstrated that the conceptual optimum cruise altitude decreases as the size of the aircraft increases
Abstract FR:
Le choix de l'altitude de croisière lors de la conception d'un avion conditionne ses performances. Pour la plupart des avions de ligne subsoniques de taille moyenne, l'altitude de croisière est de l'ordre de 30 000ft. Cette thèse propose de démontrer l'existence d'une "altitude optimale de croisière" qui doit être choisie lors de la conception afin de maximiser les performances de l'avion. Pour cette étude une démarche avant-projet avion a été retenue, basée sur l'utilisation de modèles simples validés à partir de données d'avions de transport existants. La sensibilité de l'altitude conceptuelle optimale aux contraintes, en commençant par le décollage puis le Mach de croisière, a ensuite été évaluée. Ainsi, l'altitude de croisière des avions équipés de turbopropulseurs a été retrouvée. Enfin, l'effet de l'échelle de l'avion sur l'altitude optimale a été étudiée. Il a ainsi été démontré que l'altitude conceptuelle optimale de croisière diminue lorsque la taille de l'avion augmente