Optimal aerodynamic conceptual design of the MERMOZ hydrogen powered UAV

Abstract

[EN] The MERMOZ drone is an electrically powered drone based on the use of a battery of hydrogen that allows long-range missions (up to 3,000 km) to be carried out without CO2 emissions. The Optimization of the aerodynamic and propulsive design will be done in three main directions: the optimization of a flying wing, optimization of an aircraft with two airfoils (a conventional configuration and a canard configuration) and the optimization of the propulsive chain, including the interaction effect between the propeller and the nose of the drone. These three tasks will be done with the help of numerical tools: AVL developed at MIT o FLOW5, for the external aerodynamic part, and XROTOR (or QPROP) for the part linked to the propeller design. These studies will be compared to semi-empirical methods (DATCOM and SDU).

[ES] El dron MERMOZ es un dron a propulsión eléctrica basado en el empleo de una pila de hidrógeno que permite realizar misiones de largo rango (hasta 3000 km) sin emisión de CO2. La optimización del diseño aerodinámico y propulsivo se hará en tres direcciones principales: la optimización de un ala volante, la optimización de un avión con dos superficies sustentadoras (una configuración convencional y una configuración con canard) y la optimización de la cadena propulsiva, incluyendo el efecto de interacción entre la hélice y el morro del dron. Estas tres tareas se harán con la ayuda de herramientas numéricas: AVL desarrollada en el MIT o FLOW5, para la parte de aerodinámica externa, y XROTOR (o QPROP) para la parte ligada al diseño de la hélice. Estos estudios serán comparados a métodos semi empíricos (DATCOM y ESDU).