- CRESCENDO项目仿真平台应用系列报告之三

飞机在飞行过程中由于受到的气动加热环境影响，其诸多子系统如航电子系统、飞控子系统、起落架、第二能源子系统以及乘员舱等将不得不暴露在高温工况下工作，可能致使系统烧毁和乘员伤亡。因此可靠的防热与热控设计在飞机整机性能设计过程中作为独立的分系统进行设计验证。

空客作为飞机总体设计单位，在对A380机型热控分系统设计验证过程中，主要收集分析来自设计需求/目标的相关数据，并向下游分包商/合作伙伴部件分解部件热设计任务，并基于已收集的部件热设计模型，组合为一个整机热设计模型，完成对热系统方案的权衡研究。其热设计内容如下

 结构热载荷预示

机载设备热环境预示

安装部署的热条件风险分析

在失效/可操作性条件下系统&机载设备热行为评估

材料热设计研究

机载设备集成和安置方案权衡

基于热设计条件完成结构设计

为集成商提供设计规范和热设计向导

认证材料准备

在泛企业联盟协作中的飞机整机热设计过程中，设计师因因承担任务的不同，遇到的瓶颈也不同。如对于整机热系统设计专家来说，主要面临着对各类设计需求/目标以及协作过程中不同团队之间模型信息等数据无序管理，致使在设计过程质量审计时，需要花费很长时间对数据上下文角度及分析行为的输入输出进行一致性审计。因此分析任务缺乏监控及数据完整性信息不足是热系统设计专家的工程项目过程中面临的主要挑战。在模型建模层面则面临由不同CAE软件生成的模型以及分析建模流程封装，复杂模型装配等问题。

来自热设计专家对散乱信息麻烦

收集/分析来自设计需求/目标的相关数据

收集来自下游厂商/合作伙伴交付的子模型以便进行整机分析

来自热设计专家定义仿真分析流程可追溯性方面麻烦

已收集的数据之间缺乏关联性和一致性

没有公共环境平台来监控自己发布的分析流程

向不同合作伙伴分析流程分配

来自合作伙伴的数据/结果的维护

多学科耦合分析时的数据发布（在不成熟的分析流程中）

来自不同学科软件集成应用方面的麻烦

利用新技术的知识封装

Composite A/C vs Metallic A/C for instance

复杂子模型装配集成

建立飞机整机热行为设计装配模型

风险缓释的权衡研究

基于权衡研究结果提供决策支持的项目看板

在整机热系统设计过程中，空客希望能够协同下游不同厂商设计部件系统模型，并收集装配构建成一个三维的瞬态热分析模型用于进行整机热设计分析，同时实现过程数据的一致性管理和设计分析协同。因此基于MSC.SimManager框架搭建了飞机热控分系统设计平台实现仿真分析流程和过程数据的管理；利用Isight技术实现了对热设计方案的权衡研究；利用MSC.SimXpert实现热设计模型的参数化建模过程模板化；利用MSC.SimManager对外框架结构和Share-A-Space定义的飞机分系统统一建模规则实现下游三个分包商异构信息系统数据交互，并利用MSC.SimManager的仿真流程管理框架实现对分析任务的分解，监控和模板集成。

项目收益：

产品交付时间缩短10%

在跨团队协同时重复性设计工作量减少50%

物理试验成本减少20%

跨区域与合作厂商Alenia/IAI/Thales仿真分析业务协同

关于欧盟框架项目：欧盟框架项目（Framework Programme，简称FP），作为当今世界上最大的官方科技计划之一，主要以国际前沿和竞争性科技难点为主要内容；该活动由欧盟委员会从1984年启动第一次框架项目以来，历经七个科技框架计划项目，为其在欧洲内外的多领域研究和合作的组织和创新方面起到了至关重要的作用。欧盟第七框架计划(7th Framework Programme，简称FP7)项目时间为2007-2013，主要从事环境、能源、信息通讯，航空运输，航天等十个领域的科技研究；累积总投入为487.70亿欧元，其中航空防务及运输行业达到41.6亿欧元。