航空工业对设计平台的需求

各位专家、各位来宾，很高兴有这个机会给大家谈一谈航空工业对协同仿真平台的需求。由于我的专业不是软件，而是从事飞机设计，非常高兴安世亚太推出的PERA平台产品能够帮助航空工业解决生产和科研方面的一些问题，现从用户角度就应用需求提一些观点。

首先，重量轻是飞机设计的一个首要目标。重量轻的前提需要满足飞机结构方面以下十项要求：使用寿命要求、气动弹性要求、抗振性和噪声、空气动力对结构外形的要求、飞机隐身和飞机生存力的要求、飞机工艺性要求，满足威武性要求，同时还要满足经济性的要求。这些都是约束。在这些约束下，如何把飞机设计的更轻是飞机设计师的目标。

减轻1%的重量飞机性能便能提高3-5%。 为了减轻结构重量，飞机设计师们花了很多精力。随着时间历程的发展，飞机的结构重量随之下降，节省出更多的重量给发动机和系统。现代飞机设计过程一般都是用三维几何造型设计飞机几何外形并进行分析。对分析时发现的不合理设计进行调整，修改的过程非常漫长。一架飞机在前期的设计和预研准备工作需要十年的时间，真正启动飞机设计后，按照设计图纸发图则需要不超过一年的时间，这时只做一些校核性分析，而在这个之前则要做大量的研究性分析。飞机制造的环节一般是一年，然后进入实验阶段。

在飞机进入设计之前，要进行大量实验，实验时间历时十年。所以真正的飞机设计事先准备科研的时间很长，而真正进入到型号设计到完成仅需两至三年。一旦设计完成开始试飞，还需要五年到十年时间。飞机因大量采用新技术，要求高、风险大。如果我们能在仿真过程中解决一些设计中可能遇到的问题，能大大减短研制的周期，加快飞机的研制过程。由此可见飞机研制对集成仿真平台的强烈需求。所以，我认为利用信息技术要解决几个问题：一是几何设计。几何设计现在使用的都是成熟的软件系统，如KTI、UG。在分析方面，大量采用专业软件开发商开发的软件，如Fluent、 Nastran。如何将几何系统和分析系统以至最后的实验系统综合，加快研制过程是所有飞机设计师的梦想。

伴随几何设计软件和分析软件的不断升级，以及新软件的加入，用户面临越来越多的问题。首先，用户需要不断学习并掌握软件，甚至需要专人进行软件维护。其次，用户需要花费大量的时间将CAD模型根据不同分析软件接口需求进行模型转换，解决接口问题。第三，在进行了大量实验后，把实验结果转入飞机设计程序后进行模型修改，而数据在整个系统中的转换、交互时间远远大于分析过程、CAD设计过程和实验过程。由此，希望通过一个平台解决信息的交流，解决数据之间的转化问题。

对于飞机零部件的分析过程，主要经历六个阶段：首先，零部件几何设计，第二步，需要把真实飞机的复杂结构几何模型简化为合理的有限元模型，第三步，试算调整。试算结果认可后开始计算，并进行结果分析，最后形成报告。几何模型、试算、结果分析、报告占据了一个技术人员整个项目任务中的大量时间。

飞机设计师都有一个梦想，希望飞机模型设计出来，通过一个平台的桥梁作用，可以自动、快速地转化成CAE模型，帮助设计人员缩短花在大量事务性工作的时间，节省的更多精力放于科学研究和新产品的开发、创新中。

目前虽然有些公司实现了CAE集成，但仅是有限的。能真正在广泛的范围内进行集成，且在不断升级、变化过程中，解决集成问题，是对平台的另一个重要需求。

另外，希望平台集成CAD和CAE系统的同时，嵌入可跨越不同领域、按照不同专业进行产品优化的系统。

实现不同地域分析软件的共享，也希望PERA能一朝得以实现。

以上是我们作为航空工业设计师的梦想。相信安世亚太能够承担并胜任梦想实现的重任，真正为我国的经济发展，为我国航空事业做出应有的贡献，谢谢！