Kursplan för Flygplansdesign

Kursplan fastställd 2023-02-13 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnAircraft design
  • KurskodMMS236
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPMOB
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeMaskinteknik
  • InstitutionMEKANIK OCH MARITIMA VETENSKAPER
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 89124
  • Max antal deltagare50 (minst 10% av platserna reserveras för utbytesstudenter)
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0123 Projekt, del A 4,5 hp
Betygsskala: UG		4,5 hp
0223 Projekt, del B 1,5 hp
Betygsskala: UG		1,5 hp
0323 Inlämningsuppgift 1,5 hp
Betygsskala: UG		1,5 hp

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Strömningsmekanik.

Syfte

Det huvudsakliga syftet med kursen är att lära ut metoder för konceptkonstruktion av flygplan utgående från ett antal krav ställda på flygplanets prestanda. Detta inbegriper att utveckla en förståelse av hur de olika aeronautiska disciplinerna relaterar till varandra i ett tidigt flygplanskonstruktionsskede.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

Efter avslutad kurs ska studenten kunna:
  • Genomföra hela konceptkonstruktionsprocessen, utgående från ett antal högnivåkrav på satta på flygplanets prestanda.
  • Förstå och diskutera relationen mellan olika discipliner av flygplanskonstruktion
  • Särskilja de olika delsteg som ingår i en konstruktionsprocess och förstå vilka steg som blir mest kritiska för olika tillämpningar
  • Utvärdera den slutgiltiga konstruktionen och tillhandahålla lösningar eller lösningsalternativ för kritiska komponenter. 
  • Presentera och rapportera resultat inför studenter

Innehåll

Kursen knyter ihop de mest kritiska disciplinerna inom flyplanskonstruktion med målet att förstå och kunna genomföra den konceptuell konstruktionsprocessen. Kursen kommer ge studenterna kunskap att förstå hur strömningsmekaniska, mekaniska och framdrivningsmässiga krav ställs mot varandra och hur prioritering av dessa påverkar den slutgiltiga prestandan hos flygplanskonstruktioner. Målet är att studenten blir bekant med de olika delsystem som sätter samman ett modernt flygplan och dessa integreras samt påverkar flygplanets prestanda. 
Kursen har följande moment: 
  • Föreläsning 1: Vad är konstruktion och skalning från en konceptskiss, Kapitel. 1/2/3
  • Föreläsning 2: Vingprofil, vinge/stjärtparti, dragkraft till viktsförhållande samt aerodynamisk belastning på vinge. Kapitel 4/5 
  • Föreläsning 3: Första konstruktionsiteration, nyttolast, landningsställ. Kapitel 6/9/11.
  • Föreläsning 4: Framdrift och bränslesystem, delsystemintegration och prestanda. Kapitel 10/13.
  • Föreläsning 5: Flygplansprestanda. Kapitel 17.
  • Föreläsning 6: Aerodynamik. Kapitel 12.
  • Föreläsning 7: Struktur, laster och vikter. Kapitel 14/15.
  • Föreläsning 8: Stabilitet och styrning. Kapitel 16.
  • Föreläsning 9: Parameterval och kompromisser, kostnadsanalys. Kapitel. 18/19.
  • Föreläsning 10: Vertikal stigning, hypersonisk flyghastighet, lättare-än-luft koncept. Kapitel 21/22. 
  • Föreläsning 11: Rymdfarkostkonstruktion.
  • Föreläsning 12: Nya koncept, elektrisk-, hybridelektrisk och vätgasbaserad framdrift. Kapitel 20/23
I början av kursen kommer studenterna få ut ett antal högnivåkrav uppsatta för ett konstruktionsprojekt av ett flygplan. Projektet delas upp i tre konstruktionsuppgifter med stigande komplexitet. Varje delsteg kräver att en rapport lämnas in och att en till två seminarieuppgifter genomförs. 

Organisation

Två föreläsningar ges varje vecka. Demonstrationer integreras i föreläsningarna. 
Projektarbete: 
  • DT1: Skalning från principskiss, teknologistudier och initialt parameterval.
  • DT2: Första konstruktion (“dash-1”) med generell 3D-representation av de olika delsystemen av flygplanet och dess interna komponenter.  
  • DT3: Startar med Dash-1-konstruktione och inkluderar implementeringen av mer sofistikerade metoder för att analysera flygplanets prestanda i relation till de ursprungliga högnivåkraven. Fas 3 inbegriper strukturanalys, delsystemprestanda och flygplansstabilitet.

Litteratur

D. Raymer, Aircraft Design: A Conceptual Approach, Sixth Edition

Examination inklusive obligatoriska moment

Kursens examination består av fem moment som kopplas till de tre konstruktionsuppgifterna, det avslutande seminariet och den skriftliga tentan. I samband med att varje konstruktionsuppgift avslutas ska studenterna lämna in en rapport för bedömning. Delseminarierna (S1, S2) kommer användas för uppföljning och att ge feedback på pågående projekt men kommer inte betygsättas. I slutet av kursen ges en skriftlig uppgift där studenterna ska ge varandra återkoppling och kritisera olika lösningar.  
Betygssättning viktas som 
  • 60% (4.5 poäng) på prestation i konstruktionsprojektet 
  • 20% (1.5 poäng) på avslutande presentation och återkoppling på andras arbete
  • 20% (1.5 poäng) på individuell granskningsuppgift och diskussion
Därutöver ska varje student skriva en projektdagbok vilken beskriver de olika uppgifterna som utförts i projekten och som tydliggör hur studenten tagit ansvar för olika delar av projektet. 

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.