多學科設計優化在非常規布局飛機總體設計中的應用

張燕喬

（上海飛機設計研究院總體氣動部，上海 201210）

多學科設計優化在非常規布局飛機總體設計中的應用

張燕喬

（上海飛機設計研究院總體氣動部，上海 201210）

本文展示如何將多學科設計優化（MDO）方法與非常規布局飛機總體設計相結合。飛機總體MDO作為一個系統，包含了本身的優化、內部子系統的優化和模型的生成。系統級優化的目的是優化全局設計變量，使系統目標最優。子系統級優化涉及的部分有氣動、隱身、總體布置、重量等。多學科模型生成器是MDO的一個重要環節。

非常規布局 多學科設計優化 飛機總體設計

在傳統的飛機總體設計中，我們通常采用的辦法是依據經驗估算出一個參數范圍。例如，對于測算氣動和重量特性這兩個參數，我們基本都是根據工程估算的。但是，如果遇到非常規布局飛機，那么可以參考的機型就微乎其微，可以參考的經驗公式或者參考數據就很少。因此，需要探索出一種新的思路和方法來解決在非常規飛機布局遇到的問題。

本文要討論的多學科設計優化（MDO）是近十多年才流行起來的。這種方法與我們傳統方法的區別主要有：分析模型時，采用數值分析法，而不是依靠經驗公式；這種方法不單單是計算出數據，還能優化結果。

1 飛翼布局飛機總體參數優化問題

在對飛機總體設計和優化時，要先用一套方法對飛機的外形進行參數化描述。為了更好地實現描述，主要涉及三個參數：總體的輪廓參數、主剖面參數、過渡面參數。……