The study aims to analyze the low-speed takeoff model of the hybrid-powered ERA aircraft. This model is designed by the company Aura Aero and has been developed in Python. The different inputs of the model are identified using a parsing approach combined with a graphical analysis of the code. Each of these inputs has an associated known uncertainty. These uncertainties propagate through the takeoff model, leading to uncertainties on the results themselves (the takeoff distance for example). If the initial identified optimal solution is sufficiently sensitive to perturbations of the design variables, adjustments may severely degrade the original design performance and would require rework or fixes. As a consequence, seeking the shape robustness against unforeseen changes becomes essential. A robust design optimization process, associated with the univariate reduced quadrature propagation method, is performed for this purpose. Both ERA-type and conventional-type takeoffs are studied and compared under the effects of the maximum lift coefficient random variable. This robust design approach is also used to determine the maximum takeoff weight of the aircraft under specific flight conditions, which is rewritten in terms of passengers to disembark. The gradients of the model outputs are also computed for each input, which reveals a sensitiveness to the lift coefficient input. Reducing the uncertainty on this parameter becomes essential, and a ground effects model is developed. The lifting line theory is modified for this purpose. Results that are obtained with this method are close to experimental ones. This ground effects model is added to the existing takeoff model without any significant increase in computation time.

Studien syftar till att analysera den låghastighets-startmodellen för det hybriddrivna ERA-flygplanet. Denna modell är utformad av företaget Aura Aero och har utvecklats i Python. De olika ingångarna för modellen identifieras med hjälp av en parseringsmetod kombinerad med en grafisk analys av koden. Varje ingång har en associerad känd osäkerhet. Dessa osäkerheter fortplantar sig genom startmodellen och leder till osäkerheter i resultaten själva (till exempel startsträckan). Om den initialt identifierade optimala lösningen är tillräckligt känslig för störningar av designvariablerna kan justeringar allvarligt försämra den ursprungliga designens prestanda och kräva omarbete eller åtgärder. Därför blir det avgörande att söka formens robusthet mot oförutsedda förändringar. En robust designoptimeringsprocess, associerad med den univariata reducerade kvadraturpropageringsmetoden, utförs för detta ändamål. Både ERA-typ och konventionella starter studeras och jämförs under påverkan av den maximala lyftkoefficientens slumpvariabel. Denna robusta designmetod används också för att bestämma det maximala startvikten för flygplanet under specifika flygförhållanden, vilket sedan omformuleras i termer av passagerare att avstiga. Modellen output-graderader beräknas också för varje ingång, vilket avslöjar en känslighet för lyftkoefficientens ingång. Att minska osäkerheten på denna parameter blir avgörande, och en modell för markeffekter utvecklas. Lyftlinjeteorin modifieras för detta ändamål. Resultaten som erhålls med denna metod är nära experimentella resultat. Denna modell för markeffekter läggs till den befintliga startmodellen utan någon betydande ökning av beräkningstiden.