基于模型的系统工程（MBSE）应用于飞机概念设计探讨

2017-08-12魏榕祥林资平

教练机 2017年2期

关键词：系统工程飞机分析

罗松，魏榕祥，林资平，沈亮，吕婧

（航空工业洪都，江西南昌 330024）

基于模型的系统工程（MBSE）应用于飞机概念设计探讨

罗松，魏榕祥，林资平，沈亮，吕婧

（航空工业洪都，江西南昌 330024）

通过分析目前飞机概念设计中存在的问题和设计需求，引入基于模型的系统工程（MBSE），并根据归纳MBSE的流程、实现方法和应用特点，分析了MBSE解决飞机概念设计问题的技术可行性，并指出了MBSE的发展趋势及其应用在技术、管理和思想等方面的诸多挑战。

基于模型的系统工程；飞机概念设计；设计问题；应用分析

0 引言

概念设计是飞机设计的初始阶段，该过程涉及气动、结构、电子、控制等众多学科，同时包含大量的设计变量、状态变量和关联约束，是一个需反复迭代、高度综合的创造过程。该过程占用约8%的研制时间和不到10%的成本投入，但其做出的具有全局性影响的重大决策，却确定了飞机约80%的全寿命成本。然而，当前飞机设计师利用目前依据经验、文档的传统设计方法，设计现代高度复杂的飞机系统显得力不从心。美国AIAA将传统飞机概念设计的问题概况为：概念设计的综合程度低，不能充分利用概念设计阶段的自由度来提高设计整体水平，也不能集成多学科实现最优化，更不能达到新增需求情况下的平衡设计。如何用更好的方法开展概念设计始终是飞机设计师关注的重要课题。