De Avem Ferro AF-01

[Kaasjager]

Goedemiddag allen,

Sommigen van jullie weten dat wellicht, ik volg de HTS Luchtvaarttechnologie op Inholland Delft, inmiddels derdejaars.
Onderdeel van het curriculum van het derde jaar is het Conceptual Design Project, waarin we in teams werken aan een conceptueel ontwerp van een vliegtuig. Dit moet een utility, business, commuter of personal jet zijn. Mijn vrienden en ik vormen (gedeeltelijk) al langere tijd een projectteam, waarin we de verschillende projecten volgen. De projecten die zoal langskomen gedurende de studie:

Eerste jaar: Fleet Replacement en Elevator Control System;
Tweede jaar: Landing Gear Design;
Derde jaar: Electrical Wiring Installation System en Conceptual Design.

De afgelopen periode zijn we met ons achtkoppige team bezig geweest met het conceptontwerp van een utility aircraft. Hiervoor kregen we een kleine set eisen, die we gedurende 10 weken om dienden te zetten in een conceptontwerp, met als opleverproducten een Concept Design Report, Validation Control Document, Structural Layout Drawing en General Overview Drawing. De eisen waren:

- 1000 kg payload;
- 1200 km range;
- 450 km/h kruissnelheid;
- 8 inzittenden met optie op patientenvervoer en vrachtvervoer;
- Aandrijving van tweemaap PT6 turboprop;
- Maximale baanlengte 600 m.

Daarnaast moest het toestel passen in de EASA CS-23 certificatiecategorie, waarvan in hoofdzaak het maximale gewicht onder de 5760 kg dient te blijven. Categorie Twin Otter, Caravan, Do-228 en vergelijkbare toestellen.

Wel, we zijn aan de slag gegaan en wel onder de naam 'Avem Ferro'. Dat betekent zoveel als 'ijzeren vogel', de benaming voor 'vliegtuig' die men geeft als men nog nooit een vliegtuig gezien heeft (volgens de overlevering althans). Ons vliegtuig is een hoogdekker geworden met een twin-boom configuratie. Graag presenteer ik daarom aan jullie, na de officiële presentatie in Delft vandaag, de AF-01:





U ziet het wellicht: het is weer eens in de flight simulator gemaakt. Mijn collega Emiel die de tekeningen heeft gemaakt was zo vriendelijk om de bestanden naar een voor mij bruikbaar formaat te exporteren. Teneinde wat aardige promo plaatjes te kunnen maken, heb ik het model vervolgens geimporteerd in de flight simulator, met een heel aardig resultaat.

Niet alleen flightsim technieken hebben we hiermee aangeraakt, ook 3D-printen. Onze tekenaar heeft namelijk een 3D-printer en dan is de verleiding groot om het model ook daadwerkelijk te printen... Voor de geinteresseerden: hij is hier te verkrijgen: http://www.thingiverse.com/thing:1612657



De credits gaan naar team Avem Ferro:
Jordi Liu
Emiel Noorlander
Leander van Noort
Erik ten Oever
Casper van Veen
Sidney Vorst
Peter Zwarts
Daan Kaasjager

Vriendelijke groet,

Daan Kaasjager

[eric7325]

Prachtig ontwerp , beetje kruising tussen een Adam A700 en een Dornier Do-228 (vind ik) . Misschien nog winglets erbij om het af te maken ?

[Boris]

Hallo Kaasjager,

Leuk ontwerp (en leuke simulatiefoto's en model).
Wat was eigenlijk de hoofdreden om voor een twin-boom configuratie te gaan?

Mvg, Boris

[Kaasjager]

Dank, heren!

We hebben inmiddels al wel ontdekt dat onze vleugel niet geheel correct is geoptimaliseerd voor de gewenste performance. Allereerst zou het planform dan aangepast gaan worden, zelfs wellicht een geheel andere airfoil (we gebruiken nu de NACA 66(2)-215 laminaire airfoil). Winglets zouden er dan ook bij kunnen komen inderdaad.

De twin boom is gekozen nadat we onze operationele eisen uitgedacht hadden: we wilden kunnen laden vanaf de achterkant. Na verschillende staart-concepten overdacht te hebben, leek ons de twin-boom het beste bij onze eisen te passen. Ik heb het idee dat het toestel daarmee ook relatief compacter is geworden.

[jan wullink]

Ziet er goed uit , Leuk ontwerp

[Boris]

Dank, heren!

De twin boom is gekozen nadat we onze operationele eisen uitgedacht hadden: we wilden kunnen laden vanaf de achterkant. Na verschillende staart-concepten overdacht te hebben, leek ons de twin-boom het beste bij onze eisen te passen. Ik heb het idee dat het toestel daarmee ook relatief compacter is geworden.

Bedankt voor je toelichting. Is duidelijk.
Je zou met het vanaf de achterkant beladen ook een prima ambulance functie kunnen vervullen.
Een compacter ontwerp is denk ik relatief. Een twin-boom ontwerp toont al gauw breed waardoor je een ander lengte/breedte gevoel krijg als je er naar kijkt.

Overigens is het steeds weer betere ideeën/oplossing krijgen tijdens zo'n proces niet raar. Kijk maar naar de gevestigde vliegtuigbouwers. Die doen dat ook rijkelijk.

Mvg, Boris

[Tracker "Jaap de Moor"]

Ziet er fraai uit Daan!

Ik dacht meer aan 'zilveren vogel' voor de inboorling die hem voor het eerst zag, i.p.v. 'ijzeren vogel'.

Team Ferro klinkt goed, maar met een Dreamliner, half van kunststof, is Ferro wellicht een tikje achterhaald?

Of 'Retro' juist weer in??

Tracker.

[Kaasjager]

Inderdaad Boris, de ambulance functie zit ook in onze missie-analyse. De hoge staart biedt in ieder geval genoeg ruimte om van alles achterin te krijgen. Voordeel is tevens dat de 'aisle' rechtstreeks uitmondt in de deur. Volgens CS-eisen moet er naar de deur dan een pad van minstens 51 cm breed zijn, wat weer ruimte voor stoelen kost.

Tracker, het 'ferro' duidt in ieder geval niet op onze bouwwijze ;-) Wel hebben we ervoor gekozen om traditioneel aluminiumbouw toe te passen. Lijkt ons veiliger in de mogelijk ietwat ruigere omstandigheden waarin de AF-01 wellicht gerepareerd zou moeten worden. Of zelfs gebruikt gaat worden. Dat was onze gedachte tenminste.

[Pim Pouw]

Hallo Daan,

Ik hoop niet dat je het erg vind dat ik een paar opmerkingen maak.

Allereerst de algemene positie van de romp ten opzichte van de vleugel, die zit naar mijn mening veel te ver naar voren.
Als ik naar de raampjes kijk zitten 6 passagiers voor de vleugel ( zwaartepunt ) en er maar 2 achter. Dit zou een veel te grote verschuiving van het zwaartepunt opleveren tussen maximaal payload en een lege kist.

Verder een Cessna Caravan EX voldoet eigenlijk al al je eisen ( kunnen zelfs 6 man of 500Kg extra in) alleen de snelheid ligt 100 km/u lager, maar wat veel belangrijker is hij doet dit alles met maar 1 PT6 motor !

Takeoff Distance 2,160 ft (658 m)
Maximum Payload 3,350 lb (1,520 kg)
Engine Model PT6A-140
Maximum Range 964 nm (1,785 km)
Maximum Occupants 10 - 14

[Kaasjager]

Hoi Pim,

Tuurlijk, ga je gang

Inderdaad zit de vleugel te ver naar achteren. Tot op het laatste moment was de weight estimation nog niet erg zeker, waardoor de CG estimation eigenlijk te laat in het proces zat. Het CG schuift over alle beladingstoestanden echter van 16.9% MAC tot 26.9% MAC, wat netjes binnen de door de opleiding gestelde criteria valt (16-32%). Het staartvlak is gedimensioneerd aan de hand van (oa) stabiliteitsberekeningen uitgaande van de MTOW loading case (24% MAC).

Nu was het zo dat de genoemde performance eisen door de opleiding gesteld waren. Daar viel dus niet veel aan te tornen. Het gebruik van tweemaal een PT6 is ook door de opleiding bepaald. Zeker is wel dat het lastig was de cruise speed van 450 km/h te halen.

Ikzelf denk dat een of meerdere iteraties van dit ontwerpproces een heel aardig vliegtuig zou op kunnen leveren.

Ik zal 'ns zien of het rapport geupload kan worden (zodra de beoordeling binnen is).

Groet, Daan