Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Elflygplan, en konceptuell design
KTH, School of Engineering Sciences (SCI).
KTH, School of Engineering Sciences (SCI).
2019 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Electric aircraft, a conceptual design (English)
Abstract [sv]

Med målet att göra flygsektorn grönare ur utsläppsperspektiv gjordes i denna rapport en konceptuell design av ett flygplan drivet på elektricitet. Flygplanets avsedda uppdrag samt krav utifrån detta valdes fritt. Resultatet blev ett kortdistansplan, 500 km räckvidd, med plats för åtta passagerare framförallt riktat mot företag. Det kravställdes även att planet skulle flyga på 4500 meters höjd med en hastighet på 280 km/h och behöva en kort start- och landningsbana. Planet skulle också kunna klättra med en hastighet på 6,67 m/s och överstegringsfarten bestämdes till 150 km/h. Utifrån kraven och antaganden gällande diverse andra variabler kunde sedan flygplanets bränslevikt och totalvikt bestämmas till 2654 kg respektive 8294 kg. Räckvidden på ett motsvarande plan drivet med fossila bränslen beräknades då till ungefär 2070 km. Ett begränsningsdiagram kunde sedan konstrueras baserat på fem utvalda krav. Ur detta diagram kunde det avläsas vad motorernas dragkraft delat med planets vikt samt vad kraften per kvadratmeter på vingarna minst behövde vara. En punkt något högre än minsta möjliga användes sedan för att ta fram att motorerna måste kunna producera 1900 hästkrafter vid start. Med den bestämda vingbelastningen kunde nödvändig vingarea beräknas till 44 m^2 med ett vingspann på 23,8 m, då ett sidoförhållande tidigare hade valts. Flygplanskroppens längd kunde även beräknas till 16,2 m och dess effektiva diameter på 2,03 m. Slutligen kunde en initial layout tas fram där ett förhållande mellan vingar och horisontella stabilisatorn beräknades samt en eftersökt placering av planets masscentrum. Det resulterande planet har ett längre vingspann, är tyngre och kan färdas kortare än liknande motsvarigheter som inte drivs på elektricitet. I constraint diagrammet kan det ses att det går att åka snabbare i marschfart än utsatt hastighet på 280 km/h, men de satta kraven kunde uppnås vilket var huvudmålet.

Abstract [en]

This report of a conceptual design of an electric driven aircraft was driven with the goal of making the flying sector more environmentally viable. The designated mission was chosen freely for the airplane. The result became a short distance plane with a range of 500 km, seating for eight passengers, primarily aimed towards companies. It was decided that the plane would have its cruising altitude at 4500 m, with a cruising speed of 280 km/h and have a short takeoff and landing distance. The airplane would be able to climb with a vertical speed of 6.67 m/s and have a stall speed of 150 km/h. From the specifications and the assumptions regarding different variables, the fuel weight and total weight was decided to be 2654 kg and 8294 kg respectively. The range of a corresponding aircraft driven with fossil fuels were calculated to be 2070 km. A constraint diagram was then constructed based on five chosen requirements. From this diagram the least power to weight and the highest possible wingloading was determined. A point slightly higher than the least required power to weight was chosen, leading to the engines needing to produce 1900 hp at takeoff. The wing area could be calculated from the decided wingloading and it ended up at 44 m^2 with a wingspan of 23.8 m because of a previously chosen aspect ratio. The length of the fuselage was calculated to be 16.2 m and its effective diameter 2.03 m. Finally an initial layout could be developed where a relationship between the wing and horizontal stabilizer was calculated and the center of gravity for the airplane was placed. The final airplane has a longer wingspan, is heavier and has a shorter range than what similar aircraft that are not driven with electricity have. It can be seen that the cruise speed can be increased above the 280 km/h in the constraint diagram, but the specified requirements were met, which was the main priority.

Place, publisher, year, edition, pages
2019.
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2019:200
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-255693OAI: oai:DiVA.org:kth-255693DiVA, id: diva2:1341293
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-08-08 Created: 2019-08-08 Last updated: 2019-08-08Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1390 kB)20 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1390 kBChecksum SHA-512
758fffc9646c7042728f05485374426d2b8f5fcc951edcc840013fa27bfe458c9502efa6790283a67bc9a76b11d943a959aed69ed43f138b63f83f6beceedd71
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Engineering Sciences (SCI)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 20 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 33 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf