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FlightStream是一款基于表面元方法的流体力学求解器。针对亚、跨音速飞行器设计者的需求，FlightStream可以求解不可压缩和可压缩流动，应用领域包括螺旋桨飞行器、风力涡轮机、无人机、高亚音速运输机、军用飞机以及外挂物和机翼分离分析等等。

FlightStream具有最先进的非结构化表面元可压缩流体求解器，可以不用生成繁琐的体网格，避免了计算结果的稳定性对网格的依赖。FlightStream可以为飞机气动性能优化设计提供参考，所需的时间仅为常规CFD求解器的一小部分。它具备专有的CAD集成库，允许用户导入在任何商业CAD/CAE软件（例如SolidWorks，AutoCAD，NX，CATIA等）中设计的几何模型。与传统CFD求解器相比，FlightStream的表面元涡度求解器可以在非常小的网格尺度下工作，从而可以减少用户用于生成高保真度曲面网格的成本。

FlightStream是当今航空航天、船舶和能源领域中应用中功能最多，最强大的空气动力学分析工具之一。

FlightStream拥有自己的CAD库，可与所有商用CAD/CAE软件（如NX、SolidWorks、Catia、Solid Edge等）兼容。 任何可以生成CAD文件并以IGES或Parasolids格式导出的软件都可以直接导入到FlightStream中，然后利用自动化网格划分工具，可以让用户快速创建FlightStream求解器的完美曲面网格，并且进行快速求解。

FlightStream还能够将表面流参数和空气动力学载荷输出到Tecplot 10，Tecplot 360和ParaView等通用后处理软件进行处理和进一步计算准备。在结构分析方面，FlightStream可以输出FEA表面网格，同时输出气动力或压力分布给有限元分析软件（例如Abaqus等）进行进一步有限元分析。FlightStream也与ModelCenter优化和设计分析软件无缝集成，并且可以在优化流程中直接使用。

验证案例

1、NASA ROBIN直升机标准模型

NASA ROBIN（Rotor Body Interaction：旋翼-机身相互作用）模型是NASA对一个通用直升机机体进行的一系列风洞试验，该模型带有一个完全铰接的转子，称为通用转子模型系统（GRMS）。试验结果发表在公开的美国航天局技术备忘录80051：“直径3.15米直径单旋翼直升机风洞模型的机身表面压力测量”。ROBIN模型被美国陆军和NASA旋翼机组用于仿真软件代码的验证工作。

直升机旋翼引起的下洗气流和尾翼通常对机体整体性能产生影响。这些效果通常在悬停和低速飞行中进行卸载和偏航操作时尤为明显。机身周围的不均匀气流有可能引起通过旋翼平面的不均匀下洗气流的副作用。因此，它也在该项案例中被复现，用于验证FlightStream在悬停和前进飞行工况中，稳定流动环境对旋翼的机身下转效果进行建模的能力。如下图所示，FlightStream可以在各工况下高精度预测表面压力。而每个飞行工况可以在不到一分钟的时间内求解完毕。

2、NASA XC-142 V/STOL稳态螺旋桨动力飞行器

AIAA SciTech 2018年度会议于2018年1月在美国佛罗里达州的基西米召开。在此次会议中，Terrafugia和Flight in Flight展示了FlightStream中稳态螺旋桨模拟执行器模型的验证研究。在此次会议中，展示了应用FlightStream进行稳态螺旋桨动力飞行器标准模型的验证模拟案例。该项案例使用了标准的NASA XC-142 V/STOL机型模型，允许对四个发动机短舱和主翼进行进行倾斜翼建模。

针对XC-142 1:11模型风洞数据验证了FlightStream分析结果的准确性。关键的是，因为该求解器只需要使用表面网格和涡度求解，所以在标准工作站上仅需要10分钟就可以得出这个计算结果。

以下为FlightStream仿真结果与风洞试验数据的对比：

3、PIPER PA-24有动力或无动力螺旋桨飞行器

PIPER PA-24于1969年在美国宇航局Langley研究中心的全尺寸风洞中测试，结果于1970年3月在一份名为NASA TN D-5700的技术报告中提出。这些测试包括动力和非动力飞行。考虑到美国宇航局技术报告中存在大量的数据，这个模型在动力和非动力条件下都存在，我们使用PIPER PA-24作为测试FlightStream的标准验证模型。

这项验证研究是由DARcorporation工程师在2017年初进行的，目的是验证FlightStream在稳态螺旋桨飞机模型上的计算能力，确认可以捕获精确的空气动力学效应，测量负载、力矩以及压力分布。该验证研究的结果在2018年1月举行的AIAA SciTech会议上由DARcorporation的工程师发表。本研究的三个图表显示了有动力和无动力飞行工况。针对PA-24模型，FlightStream在标准笔记本电脑或工作站上的只需不到一分钟的时间即可计算出一个工况的收敛解。

参考文献

AIAA-2018-2070 : Longitudinal Aerodynamic Characteristics of a V/STOL Tilt-wing Four-Propeller Transport Model using a Surface Vorticity Flow Solver

AIAA-2018-1259 : Investigation of the Static Longitudinal Characteristics of a Full-Scale Light Single-Engine Airplane using a Surface Vorticity Solver

AIAA-2017-0235 : Optimizing Engine Placement on an Aircraft Wing using Bio-mimetic optimization and FlightStream

AIAA-2017-1418 : Surrogate Models for Surface Vorticity

AIAA-2016-0779 : Aircraft High-Lift Aerodynamic Analysis Using a Surface-Vorticity Solver

Journal of Aircraft : Aerodynamic Loads over Arbitrary Bodies by Method of Integrated Circulation
AIAA-2015-2734 : Predicting the Aero Loads Behind a Propeller in the Presence of a Wing Using FlightStream

AIAA-2015-2880 : Aerodynamic Optimization of Integrated Wing-Engine Geometry using an Unstructured Vorticity Solver

RESEARCH IN FLIGHT官方网站链接：http://researchinflight.com/