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飞机初步尺寸和数据导出至 CEASIOM
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。
对 CEASIOM 软件进行基准测试以预测飞行控制...
CEASIOM，即飞机综合与综合优化方法的计算机化环境，是一个集成了特定学科概念设计工具的框架。在设计的早期阶段，能够预测飞机的飞行和操纵品质非常有用。为了对所研究的配置进行此操作，需要计算空气动力学数据库并将其与稳定性和控制工具相结合以进行分析。本文介绍了 CEASIOM 的自适应保真计算流体动力学模块如何计算飞机配置的空气动力学数据库，以及如何通过飞行控制系统设计器工具包模块分析该数据以确定飞机的飞行品质和控制规律。本文将预测的飞行品质与波音 B747 飞机的飞行测试数据进行比较，以验证整体方法的优良性。
使用与 CEASIOM 相关的 ADAS 的协同飞机设计方法
飞机设计阶段（概念阶段和初步阶段）本质上必然是协作的。本文进行的一个示例设计使两个学术小组（一个在那不勒斯，一个在斯德哥尔摩）使用他们自己的工具 ADAS 和 CEASIOM 分别进行概念设计和初步设计，从而实现了设计的协作方面。ADAS 工具主要基于经验的设计方法，而 CEA-SIOM 工具主要基于物理的设计方法。所选示例是符合 FAR-23 标准的 16 座双涡轮螺旋桨飞机。ADAS 概念设计产生的高翼配置被选为 CEASIOM，在其中构建了几何的防水模型，生成了体积网格，并通过欧拉方程的解模拟了 16 种飞行条件，一些飞行条件为螺旋桨关闭，另一些飞行条件为螺旋桨开启，以判断螺旋桨洗对主翼和水平尾翼表面的影响。对 ADAS 结果和 CEASIOM 结果的稳定性和控制特性进行了详细比较。总体而言，这两组结果具有合理的一致性，因为 ADAS 中的经验主义考虑了粘性效应，而 CEASIOM 纯粹是无粘性的（但非线性）。最大的差异出现在水平尾翼的俯仰力矩贡献中，对此提出了各种解释，包括主翼下洗和尾流对
硕士论文 - 翼身融合飞机的控制和稳定性设计和分析
未来的飞机需要具有更高的性能和容量。这一目标应以最低的成本和对环境的影响来实现。这就要求设计新的非常规配置，例如翼身融合 (BWB)，这是一种将机翼和机身集成到单个升力面的无尾飞机。先前发表的著作已经证明，尽管这一概念在控制和稳定性方面具有挑战性，但它是可行的，具有高效的经济性能，是解决当前空中交通问题的有希望的候选方案。此外，垂直表面（如翼梢小翼）的尺寸决定了 BWB 模型的雷达可探测性，尤其是对于军事任务而言。皇家理工学院 (KTH) 航空与车辆工程系和德国航空航天中心 (DLR) 航空运输系统系的目标是研究在多学科环境中改进飞机概念设计过程的新方法。为了设计未来的非常规飞机配置（例如翼身融合），CEASIOM（飞机合成和综合优化方法的计算机化环境）几何模块 AcBuilder 被替换和增强，通过实施由 DLR 开发的通用参数飞机配置方案 (CPACS) 作为基础技术。CPACS 旨在成为一个统一的软件框架，允许共享工作和信息，使每个人都可以访问。它要求在一个框架中实现软件模块，并使用一种适用于所有工具的通用语言，以便以后更容易地修改该框架。对 BWB 概念的最新发展和进步进行了详细研究，以确定主要原则和最佳设计方案。随后，通过使用基于 CPACS 的改进工具 CPAC-SCreator (CC) 而不是 Acbuilder，设计了 BWB 飞机基线。该模型的空气动力学行为和性能