Grant: Alliance Grants

The project will address the challenges and opportunities of using Computational Fluid Dynamics (CFD) to evaluate the atmospheric effects on pilot training for Advanced Air Mobility (AAM). A reliable method for creating realistic flight simulations based on digital twin models of cities accounting for atmospheric effects will be developed. It will contribute to the optimization of safe flight routes in urban environments. The simulations will help improve the safety of both the aircraft operators and the civilians along the flight path. The project will cover the following aspects: automated geometry and mesh processing, CFD simulations based on Large Eddy Simulations, validation of urban flow simulations, and integration of wind flow and flight paths.All students involved in this project will gain expertise and experience in conducting research in the field of AAM. Moreover, some students will acquire more fundamental skills in developing numerical simulation, and designing performance, stability and control algorithms. Others will conduct more applied research in urban flow simulations and validation. This advanced and technically demanding project will be carried out by five Master's students supervised by four Concordia professors and collaborating with two industry leaders in flight simulations and environmental engineering.The project will also help CAE to establish criteria that will be used to assess the relevance of using urban flow simulations in the AAM pilot training curriculum. Since atmospheric effects have been modeled on training devices before, the emergence of AAM raises the security challenges of operating vehicles within the urban landscape. By validating urban flow simulations against multiple sources, this project will provide RWDI with the level of CFD simulation accuracy needed to capture the effects of the urban flow on the performance, stability and control of AAM vehicles. Le projet abordera les défis et les possibilités qui découlent de l'utilisation de la modélisation numérique de la mécanique des fluides (CFD) pour évaluer l'impact des effets atmosphériques sur la formation des pilotes des véhicules à mobilité aérienne avancée (AAM). Une méthode fiable pour créer des simulations de vol réalistes basée sur un jumeau numérique de villes tenant compte des effets atmosphériques sera développée. Le projet va contribuer à l'amélioration de la sécurité des itinéraires de vol en milieu urbain. Les simulations contribueront à améliorer la sécurité des exploitants d'aéronefs et de la population le long de la trajectoire de vol. Le projet couvrira les aspects suivants: automatisation du traitement de la géométrie et du maillage, simulations CFD basées sur la simulation des grandes structures de turbulence, validation de simulations d'écoulement urbain et intégration de l'écoulement dans des trajectoires de vol. Tous les étudiants impliqués dans ce projet acquerront une expertise et une expérience de recherche dans le domaine de la AAM. Ce projet avancé et exigeant sur le plan technique sera réalisé par cinq étudiants à la maîtrise supervisés par quatre professeurs de Concordia et collaborera avec deux chefs de file de l'industrie des simulations de vol et de l'ingénierie de l'environnement. Le projet aidera également CAE à établir des critères qui seront utilisés pour évaluer la pertinence de l'utilisation de simulations d'écoulements urbains dans le cadre de la formation de pilotes de la flotte AAM. Étant donné que les effets atmosphériques ont déjà été modélisés sur des dispositifs d'entraînement, l'émergence de l'AAM soulève les défis de sécurité liés à l'exploitation de véhicules dans le paysage urbain. En validant les simulations d'écoulements urbains par rapport à de multiples sources, ce projet fournira à RWDI le niveau de fidélité de simulations CFD nécessaire pour correctement simuler les effets du flux urbain sur la performance, la stabilité et le contrôle des véhicules AAM.