气动性能提升 2.5%，机翼重量减轻 4%
在一项雄心勃勃的合作项目中，莱昂纳多公司牵头了"洁净天空联合技术倡议"框架下的绿色支线飞机（GRA）设计团队，致力于开发环境友好型飞机。支线航空运输的未来取决于以下关键因素：重量减轻、气动效率、高运行性能、排放标准合规以及噪音限制的遵守。
1：实现气动性能提升 2.5%，机翼重量减轻 4%
2：在三维分析中获得良好的气动结果
3：通过设计自动化流程生成 20,000 个二维机翼型面设计方案
技术挑战
以降低飞机阻力、机翼重量以及低速工况（如起飞和着陆）下的环境影响为多目标，可提升由燃油消耗和噪音水平衡量的整体环境性能。为寻求这一新一代飞机的最优方案，研究团队采用 modeFRONTIER 优化技术对两种机翼构型进行了研究：一种是"薄"构型，用于分析气动性能，对翼型厚度不加任何结构限制；另一种是"厚"构型，旨在减轻机翼重量。
技术方案
modeFRONTIER 集成了复杂的目标函数，在满足顶层飞机需求（TLAR）的前提下，显著提升了两种机翼构型的性能。由 modeFRONTIER 工作流程驱动的设计自动化过程，生成了 20,000 个二维机翼型面设计方案，同时结合莱昂纳多内部代码进行了气动与结构分析。一旦选定最优的二维型面，便采用参数化的 Catia 三维翼身组合模型对 CFD 计算结果进行验证。三维分析中保持了良好的气动结果。
参考模型构型
成果与价值
"modeFRONTIER 已被证明是设计团队的有效工具，能够识别出可行的解决方案，实现了气动性能提升 2.5% 和机翼重量减轻 4%。" 莱昂纳多 CFD 专家 Enrica Marentino 表示。modeFRONTIER 成功地简化了机翼构型的两步优化流程，其多目标遗传算法（MOGA-II）被高效地用于求解优化问题。借助 modeFRONTIER 的统计工具，团队探索了气动参数之间的相关性，获得了深刻的见解，从而有效地制定了优化策略。多准则决策（MCDM）工具为帕累托前沿解的排序提供了实用框架，支持设计团队确定最佳结果。"优化后的构型在满足顶层飞机需求的同时，相比初始机翼型面具有显著优势。" Enrica Marentino 说道。
莱昂纳多
莱昂纳多是一家全球性企业，作为芬梅卡尼卡航空业务之一，不断提升其为全球商用及防务市场设计、建造、集成和支持复杂系统的能力。在与 EADS 的合资企业中，莱昂纳多持有 ATR 的等额股份，后者在支线涡桨飞机市场占据主导地位。莱昂纳多还与俄罗斯苏霍伊公司共同开发和销售 Superjet 100 喷气客机。
