Propulsion System Solutions for Future Fighter Aircraft Requirements
Doctoral thesis, 2026
Variable cycle engines might offer improved operability, improved engine performance, and solutions to the thermal management problem. Alongside the conventional turbofan engine, a variable cycle concept was studied, in which an additional outer bypass stream was introduced. This bypass stream is maintained by a single-stage fan on blade, FLADE. The advantages of this concept, compared to more advanced architectures, are reduced complexity and weight. The analysis indicates that the concept has the potential to improve the subsonic cruise range and the loiter endurance of a fighter aircraft. Potential improvements and limitations have been evaluated for different throttle settings across the flight envelope of the aircraft.
turbofan engine
power extraction
fighter aircraft
variable cycle
mixed flow
low bypass ratio
aircraft performance
engine performance
Author
Daniel Henric Rosell
Chalmers, Mechanics and Maritime Sciences (M2), Fluid Dynamics
Ellenius, E., Grönstedt, T., Rosell D. Aerodynamic Design of Fan on Blade for Multiple Operating Points
Flygplanets effektkrävande system genererar mycket värme som kräver kylning. Motorns arkitektur och utformning påverkar hur effektivt flygplanet tar hand om den överskottsvärme som genereras. En motor med ökad variabilitet, variabel cykelmotor, kan utgöra ett alternativ till den konventionella turbofläktmotorn genom att erbjuda ett yttre, svalare bypassflöde som kan användas för kylning. Ett sådant yttre flöde skulle också kunna erbjuda prestandafördelar. En möjlig lösning för att etablera ett sådant yttre bypassflöde är att i en konventionell turbofläktmotor förlänga fläktbladen i ett fläktsteg till en yttre, separat bypasskanal med separat utloppsmunstycke. Ett sådant koncept har potential att reducera motorns bränsleförbrukning och öka flygplanets räckvidd.
EPEM - Engine performance and energy management for engine installations with large power off-takes
VINNOVA (2023-01181), 2023-09-01 -- 2024-08-31.
VINNOVA (2020-00690), 2020-11-01 -- 2023-06-30.
Subject Categories (SSIF 2025)
Vehicle and Aerospace Engineering
DOI
10.63959/chalmers.dt/5862
ISBN
978-91-8103-405-9
Doktorsavhandlingar vid Chalmers tekniska högskola. Ny serie: 5862
Publisher
Chalmers
HA-3, Hörsalvägen 4, Göteborg
Opponent: Bayındır H. Saracoğlu, von Karman Institute for Fluid Dynamics, Belgium