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Title: Trajectory optimization of an innovative-turbofan-powered aircraft based on particle swarm approach for low environmental impact
Author: Colmenares Quintero, Ramón Fernando
Góez Sánchez, Germán David
Colmenares Quintero, Juan Carlos
Email autor: ramon.colmenaresq@campusucc.edu.co
germangoez@itm.edu.co
jcarloscolmenares@ichf.edu.pl
metadata.dc.description.cvlac: https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000192503
https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001358296
Issue Date: 28-Jan-2019
Keywords: Emisiones aeronáuticas
Objetivos de Desarrollo Sostenible
Planificación de la trayectoria
Optimización multiobjetivo
Trayectoria optima
Resume: La planificación de la ruta de vuelo en la aviación civil trata de reducir al mínimo el costo total de la operación, manteniendo al mismo tiempo altos niveles de seguridad. Por lo tanto, el aumento del número de rutas aéreas, así como del tráfico aéreo en la aviación comercial, plantea nuevos desafíos para la planificación de rutas óptimas. En este trabajo se propone un método para planificar las rutas utilizando una técnica de bioinspiración llamada Optimización de los enjambres de partículas (PSO). Dicho método tiene como objetivo obtener la distancia más corta entre dos puntos, reduciendo así las emisiones de NOX, CO2 y H2O. El análisis del consumo de combustible y de las emisiones se llevó a cabo utilizando una herramienta de simulación multidisciplinaria, el Preliminary Marco de Diseño Multidisciplinario (PMDF). Este último se aplicó a una aeronave de configuración convencional impulsada por un innovador motor turbofán. El planificador proporciona una nueva ruta con la distancia de vuelo más corta posible y, al mismo tiempo, tiene en cuenta los obstáculos inesperados en la ruta, minimizando así el consumo de combustible y las posibles emisiones contaminantes a la atmósfera. Este es uno de una serie de trabajos que utilizarán la herramienta de diseño propuesta. Una vez concluidos estos estudios, se evaluarán diferentes escenarios económicos y medioambientales.
Abstract: Flight route planning in civil aviation seeks to minimize the total cost of the operation while maintaining high safety standards. Therefore, the increase in the number of air routes as well as air traffic in commercial aviation poses new challenges for planning optimal routes. This work proposes a method to plan routes using a bio-inspired technique called Particle Swarm Optimization (PSO). Such method aims to obtain the shortest distance between two points, thus reducing NOX, CO2 and H2O emissions. The analysis of fuel consumption and emissions was carried out using a multidisciplinary simulation tool, the Preliminary Multidisciplinary Design Framework (PMDF). The latter was applied to an aircraft with a conventional configuration powered by an innovative turbofan engine. The planner provides a new route with the shortest possible flight distance and, at the same time, considers unexpected obstacles on the route, thus minimizing fuel consumption and possible polluting emissions into the atmosphere. This is one of a series of works that will use the proposed design tool. Different economic and environmental scenarios will be evaluated once such studies are concluded.
Program: Ingeniería Civil
Headquarters: Medellín
Type: Artículo
Citation: Ramón Fernando Colmenares-Quintero, Germán David Góez-Sánchez y Juan Carlos Colmenares-Quintero | Duc Pham (editor de revisión) (2019) Optimización de trayectoria de un avión innovador propulsado por turboventilador basado en un enfoque de enjambre de partículas para un bajo impacto ambiental, Cogent Engineering, 6: 1, DOI: 10.1080 / 23311916.2019.1575637
Resource reference: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/23311916.2019.1575637
Appears in Collections:Ingeniería Civil

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