飛機系統工程
關注創建者：技術鄰公告 創建時間：2022-09-27
飛機系統工程的視頻教程
FENSAP-ICE高級應用：飛機熱氣防冰仿真與工程實踐全流程大師班
航空防冰系統設計與研發工程師 FENSAP-ICE的核心應用場景是飛機結冰仿真與防冰系統驗證。課程涉及流場氣動計算、水滴撞擊分析、結冰過程模擬以及防冰熱傳導載荷計算，可為從事飛機防冰系統設計的工程師提供直接的工程仿真支持。 2.
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系統級剛柔耦合仿真-RecurDyn 在工程實例中的應用
申請軟件試用：https://www.yqgqt.org.cn/software/49 適用人員 CAE仿真分析從業人員，機械設計研發人員，想要學習多體動力學仿真的學生，工程師等 系統級剛柔耦合仿真-RecurDyn 在工程實例中的應用直播（已結束） 直播時間：2021-8-25 19:30 課程背景 從工程應用的角度，介紹多體動力學與傳統有限元分析的區別
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飛機系統工程的實例教程
本場網絡研討會將介紹“先試飛、再建造”方法如何幫助飛機制造企業及其供應商部署全面的數字孿生，打造真正的飛機性能工程設計。
多學科協同的數字化是飛機性能工程的未來。該方法通過對真實場景的虛擬仿真來進行相關行為的驗證和確認，消除不同學科和應用之間的孤島效應來有效解決設計中的復雜性難題。您將有機會領略此飛機系統工程方法如何縮短開發時間并降低風險。
飛機系統工程的優質項目執行
了解如何：
優化未來飛機所有組件的物理行為：結構開發、流體與傳熱、系統設計、熱管理、機艙舒適性、電磁與集成、驗證和認證測試等。
實施從組件級別到集成后的整機級別、從低保真到高保真表現的可擴展建模方法。
采用數字孿生方法，為所有開發階段提供支持，從早期概念、折衷研究和詳細設計到驗證和認證。
管理所有數字模型，以支持敏捷產品開發、基于模型的系統工程以及在認證等諸多背景下的確認流程。
在航空航天業開展數字化的益處
可以通過數字化轉型贏取競爭優勢。在航空航天業開展數字化的益處包括：獲得決策信心、洞察見解、速度、敏捷性、完全可追溯性和調整適應性。數字孿生涵蓋任務關鍵領域，用戶可以從中獲得優質項目執行，通過性能數據形成洞察見解，不斷進步發展。
如果對飛機性能工程采用“先試飛、再建造”方法，就可以運用數字化在航空航天業實現：
復雜性建模 – 在開發過程中利用專業知識
探索無限可能 – 融合仿真和測試
保持融合 – 打破不同部門和相關利益方之間的孤島
更快發展 – 從專為飛機設計難題調整的數字孿生中獲益
先進空中交通面臨的挑戰
如果我們要實現從傳統飛行方式到先進飛行方式的轉變，我們需要克服一些挑戰和風險。
展開 Zunum的目標是振興支線航空市場，通過低至8美分每座英里或250美元每小時運營成本的小型飛機為小型社群提供快捷端到端服務，與皮拉圖斯PC-12等傳統飛機相比降低60-80%。
可耐普稱：“賽峰直升機發動機公司接觸了我們，他們對支線市場非常認同，認為目前直升機運營成本是無法支撐行業發展的。Zunum與賽峰在其他領域也在尋求合作。”
貝爾已經選擇賽峰為其垂直起降空中出租車驗證機提供混合分布式推進系統。該機首飛定于2020年，目前在法國開展地面試驗。
Zunum已經采購了羅克韋爾的渦輪指揮官飛機作為推進系統的試驗平臺。該飛機將改型并進行測試。一開始，該飛機的兩臺渦槳發動機之一將拆除并換裝電機，通過變速箱驅動原螺旋槳。
●涵道風扇和電機將取代渦輪指揮官的渦槳發動機，由電池和機身內的渦輪發電機驅動。
可耐普稱：“明年夏天首飛，開始只由電池供電。賽峰將在地面試驗渦輪發電機，然后我們將發電機裝入飛機，在渦輪指揮官上進行飛行試驗。飛行試驗平臺將在2019年底前搭載渦輪發電機和電機首飛。”
賽峰直升機發動機公司的前身透博梅卡在70年代曾使用渦輪指揮官進行Astafan小型渦扇發動機的飛行試驗。目前選擇其繼續試飛的原因之一是機翼較高，方便下一階段在翼下安裝涵道風扇。安裝混合動力系統后，試驗平臺將進行一系列小范圍改裝的同時，Zunum將升級其控制軟件。可耐普稱在首飛真機前，動力系統將在飛行試驗平臺上進行數月的確認試驗。
展開 尋求飛機能源系統和推進系統的替代解決方案目前已成為行業最新熱點，近期兩家發動機企業霍尼韋爾和賽峰分別首次展示了其實用性較高的混合動力和純電動力飛機大尺寸測試硬件。
盡管電推進興起于電動垂直起降（eVTOL）城市空中交通，但電機制造企業已在此基礎上謀劃了長期發展路線圖，從而滿足軍用航空、通用航空和支線運輸機對動力系統提出的較高用電需求。
傳統燃氣輪機制造企業開始涉足正在成形的電推進市場，通過企業內部創新或外部合作等方式，同電力系統、電機和電池供應商建立合作關系。
近期，霍尼韋爾公司正在研發基于HTS900的混合電推進系統，其兆瓦級發電機設計已完成90%，賽峰集團推出的ENGINeUS45電動機額定功率達到45千瓦。
一、霍尼韋爾公司針對小型固定翼和垂直起降飛行器開發從60千瓦到1000千瓦級別的各類發電機
霍尼韋爾公司混合/電推進部門高級總監布萊恩·伍德（Bryan Wood）表示：飛機混合動力系統和純電動力系統將具有廣闊的市場前景，目前可能應用在軍事、小型固定翼和垂直起降等領域。為滿足潛在應用需求，公司正在持續研發兆瓦級發電機，其潛在應用對象已從年初極光飛行科學公司的XV-24A改為DARPA的X-plane。
電機目前正在佛羅里達州立大學進行測試，此前曾在佛羅里達州奧蘭多舉行的全國公務航空協會（NBAA）會議上進行展示了混合電推進發動機，包括兩臺200千伏安電機和HTS900渦軸發動機。霍尼韋爾公司發動機和動力系統總裁布萊恩·希爾（BrianSill）表示：“公司正在開發多個功率等級的發電機，覆蓋從60千伏安到1兆瓦各類電機。”
研究中的一部分內容就是選擇技術應用領域。希爾表示：“目前可選的方向有HTS900發動機和131-9（輔助動力裝置）”。
展開 試驗臺模型，包括實際物理測試所要設置的詳細信息，首先要經過驗證（圖3），然后才能擴展應用到接近于實際飛機的變量。
圖3：高升力系統多體仿真模型（模擬試驗臺的實現）
使用集成方法的好處，如圖4所示，包括縮短時間和減少成本，以及更好的結果質量。
圖4：物理和虛擬測試有統一的測試結果
仿真數據和過程管理
適航認證管理局的規章還要求一個
定義明確和健全的過程，來追蹤認證過程中涉及的完整數據鏈。當前，飛機系統的開發是基于需求工程（RBE）的。反過來說，這個過程推動了測試部門內部去開發基于需求的測試（RBT）流程。系統要求的所有功能和屬性（例如性能和安全性）均以結構化方式，并由基于Doors（Telelogic）的數據庫進行管理。
測試管理系統（TMS）將每個需求的形式化驗證分配給一個或多個已有的測試工具。每個測試工具都有一個本地流程和數據管理系統。進行測試后，TMS會匯總來自本地平臺的所有測試數據，并且自動生成測試報告和最終的認證文檔（覆蓋報告）。圖5顯示了全局測試過程的示意圖。為了在現有測試過程中成功進行虛擬測試，基于SimManager開發了一個解決方案（圖6）。SimManager環境連接到測試管理系統，實現物理測試與虛擬測試間的數據流。
圖5：系統認證的全局測試過程
圖6：HLVST虛擬測試平臺的示意圖
后處理定義表用于定義原始仿真結果的處理方式。這包括相關參數的逐塊定義，及其條件（例如，偏移量或縮放因子的應用）和關鍵結果提取的定義。
定義表在MS Excel中實現，還包含關鍵結果值輸出表的模板和用于優化展示的格式宏。
展開 關鍵詞
新概念結構；設計與制造一體化；增材制造；工程化驗證
引用格式
王向明.飛機新概念結構設計與工程應用［J］.航空科學技術，2020，31（04）：1-7.
Wang Xiangming.New concept structure design and engineering application of aircraft［J］.Aeronautical Science & Technology，2020，31（04）：1-7.
新型戰機是我國空中作戰體系中的重要組成力量，其作戰性能和飛行安全與機體結構屬性密不可分。機體結構構成飛行平臺，對設計、制造要求極高，包括高減重、長壽命、多功能、低成本、快速響應研制，對飛機的研制至關重要、不可或缺。
傳統結構自噴氣式飛機誕生以來已持續70多年，存在諸多弊端，如零件多、質量大、危險部位多等。超重通常達數百千克以上（占結構總重的8%～20%），疲勞開裂占外場損傷總量的80%，美國戰機面臨同樣問題，如F-35 超重640～900kg，F-22投入3.5億美元進行抗疲勞改進。通常采用精益設計和先進材料、工藝替換來挖掘潛力，但已觸及“天花板”，甚至關系到新機研制的成敗，如無人作戰飛機如果采用傳統結構就無法實現高過載的設計要求，大部件接頭凸出飛機外形，會顛覆飛機先進氣動隱身布局。
為什么戰機傳統結構“弊端”長期難以突破?
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時長：10小時
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課程內容：
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本文將從客戶的實際痛點出發，詳細拆解如何在無GPS信號、環境惡劣的隧道場景中，實現高精度、多傳感器的數據融合與采集。
一、 客戶需求與場景痛點
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在工程機械領域，質量管理系統的有效運行對保障產品質量、提升企業競爭力至關重要。然而，工程機械制造涉及大量零部件采購，供應商數量眾多且缺乏科學規范的供應商評估機制，企業難以全面、精準地考察供應商的產品質量；另外企業生產上下游面臨信息流通不暢，上下游系統數據格式、接口標準不統一等問題，阻礙了質量管理系統對全供應鏈質量數據的收集與分析。
此外，對于集團化系統，面臨著用戶量大、并發高、數據產生快
精彩直播預告
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