建造飞机等复杂物体需要创建专用的工业系统。工业系统是指用于制造物体的所有物质和非物质手段(劳动力、机器、工厂等)。传统上,工业系统是在飞机设计开始时指定的。换句话说,产品的规格是工业系统的要求。这种方法有两个主要缺点:首先,工业系统可以继承可以通过更改飞机设计轻松消除的阻碍约束,其次,两者都在飞机项目的整个生命周期内不断发展。在本文中,我们解决了对设计和制造有全局看法的问题。从工业案例研究空客 A320 飞机制造开始,我们提出了一种基于模型的方法,这是迈向共同一致地指定飞机及其制造系统设计的工具的第一步。
本报告介绍了飞机设计软件 PreSTo(初步尺寸工具)在区域运输飞机重新设计中的应用。所进行的工作步骤包括飞机设计点定义、初步飞机尺寸、飞机部件机身、机翼和尾翼的概念设计以及数据导出,以及使用飞机设计软件套件 CEASIOM(飞机合成和综合优化方法的计算机化环境)的初步工作步骤。飞机重新设计的参考飞机是区域涡轮螺旋桨飞机 ATR 72,其航程为 500 海里(926 公里),最大有效载荷为 8.1 吨。所应用的软件状态为 PreSTo 3.3(2010 年 12 月)和 CEASIOM 版本 v2.0(CEASIOM 100 R90)。该项目过程中获得的结果表明,从最初的初步尺寸确定(PreSTo)到飞机稳定性和控制模拟及后续工作(CEASIOM),精简飞机设计和调查的工具链已经取得了良好且充满希望的开端。但是,在撰写本报告时,仍需要进行大量额外工作,以优化和简化两个程序的工作流程并产生可靠的结果。目前,PreSTo 中尚未处理飞机设计的几个方面(例如发动机定义),因此必须将缺少许多数据的初始飞机设计导出到 CEASIOM(AcBuiler)。因此,需要大量用户交互才能细化模型。但是,关于 CEASIOM 的应用,还需要进行大量工作来帮助用户正确应用软件。目前,必须对 CEASIOM 和软件结构有详细的了解才能正确操作程序。用户界面以及可用教程中提供的用户信息非常有限,部分信息错误或过时。从本报告作者的角度来看,PreSTo 和 CEASIOM(至少是 AcBuilder)的开发团队最好与相应的软件工具交换知识和经验,例如以用户/开发人员研讨会的形式。
nal.res.in › sites › files › inline-files PDF 2021年12月20日 — 2021年12月20日 民用飞机设计。编程...在民用飞机空气动力学和...HRA 工作。一级 BE/B.Tech 或同等学历。2.项目助理-I。
• 飞机设计和维护 • 典型航空公司航班 • 飞行员培训活动 • 热气球 • 轻于空气的飞机 • 人造结构高度 • 障碍照明和标记 • 模型火箭发射 • 模型飞机操作 • 无人机系统 (UAS) • 放风筝 • 太空发射
飞机设计异常复杂,这有几个原因,其中之一就是该过程涉及大量完全不同的设计学科。我们投入了大量精力来协调和优化飞机设计,试图将所有学科以相同的细节水平考虑在内。在正在进行的 H2020 AGILE 研究中,正在建立飞机 MDO(多学科设计优化)流程,将多种设计工具和能力联系在一起。本文重点评估主要机载系统设计参数对其他学科的影响。从基线飞机(AGILE DC1 区域涡扇发动机)开始,已经根据飞机重量、燃油消耗和发动机性能的变化量化了每个参数的影响。该分析是一个有用的起点,可以更好地理解新型机载系统配置(如 More 和 All Electric)对整体飞机设计的重要性和影响。
我们建议将概念阶段的飞机设计问题制定为几何规划 (GP),这是一种特殊类型的凸优化问题。凸优化的最新进展与飞机设计中通常使用的一般非线性优化方法相比具有显著优势。现代 GP 求解器速度极快,即使在大型问题上也是如此,不需要初始猜测或调整求解器参数,并保证全局最优解。这些好处是有代价的:所有目标和约束函数 - 描述飞机设计关系的数学模型 - 都必须在 GP 的受限函数形式内表达。也许令人惊讶的是,这种受限的函数形式集一次又一次地出现在流行的基于物理的飞机系统模型中。此外,我们表明,对于无法通过代数操作转换为 GP 所需形式的各种模型,我们通常可以拟合紧凑的 GP 模型,这些模型可以准确近似原始模型。GP 解决方法的速度和可靠性使其成为解决概念阶段飞机设计问题的一种有前途的方法。
我们建议将概念阶段的飞机设计问题制定为几何规划 (GP),这是一种特殊类型的凸优化问题。凸优化的最新进展与飞机设计中通常使用的一般非线性优化方法相比具有显著优势。现代 GP 求解器速度极快,即使在大型问题上也是如此,不需要初始猜测或调整求解器参数,并保证全局最优解。这些好处是有代价的:所有目标和约束函数 - 描述飞机设计关系的数学模型 - 都必须在 GP 的受限函数形式内表达。也许令人惊讶的是,这种受限的函数形式集一次又一次地出现在流行的基于物理的飞机系统模型中。此外,我们表明,对于无法通过代数操作转换为 GP 所需形式的各种模型,我们通常可以拟合紧凑的 GP 模型,这些模型可以准确近似原始模型。GP 解决方法的速度和可靠性使其成为解决概念阶段飞机设计问题的一种有前途的方法。
飞机设计是一项迷人而又充满挑战性的任务。通常,需要实现相互对立的目标,并满足法规通常规定的限制。然而,主要的设计目标一直是安全性和可靠性,尽管在过去的几十年里,生态和经济问题补充了前者。因此,飞机设计始终是仔细考虑所有这些方面的结果,因此不仅仅是技术上的妥协。自 20 世纪初以来,飞机的基本几何布局没有太大变化;尽管如此,其技术复杂性发生了巨大变化。一个例子是轻量化设计,通过引入高性能铝合金和复合材料,已经利用了新的减轻重量的可能性。另一个例子是航空电子和电气系统设计的进步,导致飞机越来越“电动化”。所有这些发展都需要在早期开发阶段判断它们对飞机设计和性能的影响,以避免经济误判。这就是概念和初步飞机设计发挥作用的地方(参见第 2 章)。除了亚音速和跨音速运输外,超音速旅行的梦想也吸引了许多人和机构。然而,除了军用飞机外,只有协和式飞机和 TU-144 被引入客机市场。这两架飞机都只在极少数航线上使用过,而且它们的商业成功遥不可及,这是一个很好的例子,表明技术上可行的并不总是经济上合理的。尽管如此,“超音速”的热情仍然盛行,研究工作和资金仍在投入到这个主题上。然而,焦点从客机转移到超音速公务机 (SSBJ) 和高净值个人的利基市场。由于声望、便利、舒适和旅行时间的减少,它对高管和 VIP 尤其有吸引力。“这个列表并不完整;然而,这些参数可以提高企业生产力,从而证明超音速商务旅行是合理的。音爆、起飞和降落时的噪音、高油耗以及由此产生的排放被视为超音速运行的关键问题”(Schuermann 等人,2015 年)。发动机技术和机身设计的进步有助于找到与超音速飞行相关的生态和技术挑战的充分答案。由于这些问题与飞机的大小密切相关,因此可以将公务机大小的飞机视为进入实际超音速飞行的良好起点。“最近的市场研究表明,大量高级乘客愿意改乘超音速服务”(Schuermann 等人,2015 年)。事实证明,公务机大小的超音速飞机似乎找到了
在 2040 年及以后继续推动航空业的发展……需要快速制造的新能力:• 未来的生产率需要改进和简化飞机设计、材料、认证和制造方法之间的关系• 设计、认证和制造密不可分,必须在飞机概念化过程的早期一起考虑。