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飞机总体设计系统

  • 概述:

    本方案适用于飞机总体设计专业过程。

  • 针对问题:

    本方案的问题背景是,飞机总体设计平台定位于飞机概念设计阶段和飞机初步设计阶段。针对(军、民机)布局、布置、外形、重量、气动设计、气动特性、性能、操稳、载荷、静弹等专业的工作要求、工作方法和工作关系,解决飞机总体设计中面临的以下问题:

    (1)各专业数据零散分布,缺乏数据共享,数据源不唯一,导致专业间设计协作困难;

    (2)设计过程缺乏主线引导,专业间关系不畅通、不规范,迭代优化困难且无法追溯;

    (3)各专业工具繁杂、方法与工具不融合、技术重用度和设计效率低;

    (4)大量的沟通协调缺乏统一管理和手段支撑,导致信息不一致、推诿扯皮的现象严重;

    (5)飞机设计知识没有得到沉淀、积累、统一管理和共享。


    • 解决方案:


平台框架图

解决方案-航空-飞机总体1.jpg




飞机总体设计平台包括“设计数据中心、设计过程管理系统、集成设计环境与专业模块、知识支撑库”等四大部分:

(1)设计数据中心按照型号、阶段、轮次、方案、专业及数据类型等对设计过程产生的数据进行结构化、层次化的有效管理,是各专业在各型号、各阶段、各轮次产生数据的最终去处和所需数据的唯一来源,将专业间直接的输入、输出关系转变为和数据中心的交互关系,相关专业围绕数据中心开展工作,强化了专业模块的自主性,便于研发的推进和创新。同时实现了数据与过程的关系管理、方案演变和基线技术状态管理。

(2)设计过程管理系统采用任务分解和柔性流程相结合。进行工作项目分解和任务分配,形成结构层次清晰合理的工作分解结构,同时通过协调单、提醒、反馈、讨论、日志等方式各任务节点实现全方位的沟通协作管理。各工作任务节点按照实际工作的关系建立指引性柔性流程,更加贴合实际,从设计规范的角度指引设计人员完成既定的工作,提交符合要求的设计结果,同时可以通过柔性流程向其它专业自动提示数据状态及其在数据中心中的具体位置,便于其它专业及时有效地从数据中心获取最新数据开展工作,而专业工作本身则不受流程关系约束。设计过程管理系统同时包括平台门户,动态展现相关工作信息。

(3)系统化的专业模块与集成设计环境。集成设计环境是整个平台系统的客户端,是各类设计软件的集成接口和各类专业方法的封装环境,也是专业模块的运行环境。在该环境下,共开发了14个专业共157项目专业模块,采用集成、部分集成和外挂等方式集成各类程序和软件达82种,可以实现军民机布局设计、三维外形建模、典型设备与装载设计、结构传力路线设计、结构打样、初步静力分析、气动设计、气动分析、进排气设计、重量设计与分析、飞行性能分析、飞行品质分析、经济性/适应性分析、RCS分析、作战效能分析、静气弹分析、载荷分析等。同时集成设计环境包括个人数据空间,主要进行个人工作数据管理,以及提交到数据中心前的数据处理和数据修正。

(4)知识支撑库主要包括知识库和基础数据库,有效采集和管理飞机设计相关知识和历史型号数据,通过知识检索、知识推送等方式支撑飞机研发。

  • 应用价值:

    飞机总体设计平台有效解决了飞机总体设计中的数据、方法/工具、人、流程、知识等要素之间的关系问题,实现了目标协同、数据协同、过程协同、方法协同,使总体方案设计从技术跟踪、经验设计时代进入协同研发时代。