科创中国
基于系统工程的民机热设计仿真与验证技术
发布时间: 2021-11-10
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
新技术
行业领域：
新一代信息技术产业,信息传输、软件和信息技术服务业
成果介绍
本项目源自我国大型民用客机项目。本项目属于航空航天学科中的飞行器设计与工程领域。 民用客机被喻为工业“皇冠上的明珠”，是一个国家综合国力和国际竞争力的有力体现。近年来，我国大飞机产业方兴未艾，推出的产品要在国际上有竞争力，就必须在飞机舒适性、安全性、经济性等方面赶超国际先进水平。民机热设计是民机系统设计的重要环节，与飞机的舒适性、安全性、经济性密切相关。现代民机电子设备综合集成度飞速提升，飞机内部热源与热功耗都急剧增加；此外，为降低飞机重量、提升燃油经济性，民机机身结构及内饰大面积采用复合材料，而复材高热阻、热敏感性加大了民机热设计的难度。 本项目形成了科学合理且具有国际创新性的民机热设计工程理论与方法，构建了仿真理论与工程设计的桥梁，将系统工程理论、飞机设计理论、建模仿真理论有机结合，丰富了热仿真设计的基础理论，拓展了系统工程理论应用边界，形成了基于系统工程的民机物理产品设计及仿真“产品”热设计理论及方法体系，为大型复杂民机系统的热设计仿真提供了科学的指导，解决了长期令人诟病的仿真工作与型号设计脱节的“两张皮”问题。本项目的主要工作如下： 1）针对民机物理产品热设计，本项目建立了具有国际先进水平的基于系统工程的民机热设计技术体系，发展了具有原创性的民机热设计工程理论，并获得了中国民航局审定认可，填补了国内空白； 2）基于民机仿真“产品”的热设计，本项目创新性的将系统工程理论应用于热设计仿真模型设计及验证过程，攻克了民机热设计仿真需求定义及确认、基于模型的方案设计、仿真验证及适航符合性说明等关键技术，解决了建模仿真工作与型号研制脱节“两张皮”问题； 3）提出了完整的基于模型与仿真的热设计技术体系及符合性验证技术路线，并支持ARJ21飞机取得适航认证，经过验证的设计体系和技术路线应用到了ARJ21-700飞机热设计优化、C919飞机热设计和适航认证、CR929飞机综合一体化热集成设计。 本项目将基于系统工程的物理产品热设计过程与仿真模型“产品”的热设计过程有机结合，提升了仿真技术应用于型号设计的理论健全性及实际可操作性，属于民机设计领域重大的工程理论创新及技术突破，实现了我国大型客机热设计的技术飞跃，提高了中国大型客机的研发效率，打破了国外技术封锁和市场垄断，引领行业创新和技术进步。 截止目前，本项目申请专利15项，发表论文34篇，软件著作权2项。
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