环保型飞机用modeFRONTIER张开了它的翅膀

2013年

“modeFRONTIER被证明能够有效地帮助设计团队确定可行的解决方案。”

Enrica Marentino，Alenia Aermacchi公司的CFD专家

Alenia Aermacchi公司是清洁天空联合技术倡议组织的绿色区域性飞机（GRA）设计团队的领头者，他们在一个雄心勃勃的合作项目中致力于开发环保型飞机。未来的国内航空旅行需要满足要求：重量轻、气动效率高、高水平的操作性能、符合排放标准，并满足噪声限制。

挑战

我们有多个目标，如降低飞机的阻力、机翼重量、在低速条件下（比如起飞和着陆）对环境的影翔，提高了整体环保性能如燃料消耗和噪声指标等。为寻找新一代飞机的最有前途的解决方案，用modeFRONTIER对两种翼型进行了优化。选择了一种“轻”结构用来分析空气动力性能，其中对翼型厚度没有任何结构限制；另一种“重”结构用来寻求机翼轻量化。

“优化后的结构在满足TLAR要求的同时，相比初始翼型截面具有实质性的优点。”

Enrica Marentino，Alenia Aermacchi公司的CFD专家

解决方案

modeFRONTIER集成复杂的目标，为两种翼型结构都实现了显著提高，同时仍然满足顶级飞机设计要求（TLAR）。用modeFRONTIER工作流实现的自动化设计过程可以测试20,000个二维机翼形状，使用Alenia内部代码进行气动和结构分析。一旦选定了最佳二维形状，就可以用参数化的CATIA翼身模型进行CFD计算验证。在三维分析中得到了很好的空气动力学结果。

modeFrontier的优势

“modeFRONTIER被证明能够有效地帮助设计团队确定可行的解决方案，实现气动性能增强2.5%，机翼减重4%”，Enrica Marentino， Alenia Aermacchi公司的CFD专家说。modeFRONTIER成功地将机翼形状结构优化过程简化为两步，采用其多目标遗传算法（MOGA-II）来解决优化问题。用modeFRONTIER统计工具探讨了气动参数之间的相关性，提供了深入的理解，有助于有效地建立优化策略。多目标决策工具提供了一个有用的框架，用于实现Pareto前沿解的排序，帮助设计团队确定最好的结果。“优化结构在满足TLAR要求的同时，相比初始翼型截面具有实质性的优点。”，Enrica Marentino说。