软件介绍
软件名称：飞机气动弹性综合分析系统
简称：SKY-AERO
软件特色
本软件的特色是能够对亚、跨、超、高超声速飞行器进行空气动力学、气动载荷和结构强度耦合计算。结合风洞试验和试飞数据进行修正，快速、准确、可靠的给出气动弹性飞行载荷的估计结果。本软件是北京瑞达天润科技有限公司结合国内航空工业领域工程实践，自主研发的多速域气动弹性飞行载荷仿真分析和设计软件。是当贴近航空工业实践的先进、可靠的弹性飞行载荷解决方案。
系统需求
本软件适用系统：Windows7、Windows XP、Windows Server 2008。
安装和运行方法
安装方法：
将安装光盘插入光驱中，能自动运行的系统即可自动弹出下图所示的安装界面，或者双击光盘根目录的“setup.exe” ，弹出该界面。在安装界面中，点击对应的软件，即可进行安装。
安装部署前必须确认相关运行环境：
1) Oracle 10g
2) Microsoft .NET Framework 1.1 语言包
3) JDK1.6.0
4) tomcat6.0
本软件安装界面如下：
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图 1本软件安装界面
运行方法：
本软件可以通过以下两种方法运行气动：
1）通过双击桌面的“飞机气动弹性综合分析系统”图标，启动本软件。
2）通过开始菜单：“开始→程序→SKYINVESTOR→SKY-AERO→STARTUP.EXE”启动本软件。
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图 2本软件启动界面
软件功能
本软件的功能包括：
A 气动弹性数据处理功能
气动试验数据处理是进行精确飞行载荷设计的保证，在详细设计阶段需要大量的气动试验数据作为支撑，其中包括全机测压、全机测力以及部件测力等风洞试验数据，这些庞大的数据需要进行综合的分析与处理，达到测压、测力数据的协调、数据与计算模型的匹配。
试验数据处理系统是将测压试验数据插值到载荷计算模型网格中，并将测压试验数据与测力试验数据相协调，供后续载荷计算使用。
全机测力试验是为了确定全机的气动力特性，部件测力试验是为了确定各部件气动载荷和作用点，全机测压试验则是为了确定全机的压力分布。由于各种试验的模型、支撑方式和测试方法等都有所不同，通过测压数据积分得到的全机气动特性与全机测力结果是有一定差别的。在飞机的飞行载荷计算中，严重载荷计算状态来自飞机的机动过程计算，使用的是全机测力试验数据，而全机平衡载荷又是根据与严重载荷计算状态相匹配的全机气动载荷分布计算得到的，使用的是全机测压试验数据。如不进行两套数据的协调和匹配，所得到的严重载荷计算状态和所需要的全机载荷就会不一致。这就需要将测压数据与测力数据进行协调，使测压积分结果与测力试验结果一致，最后形成一套协调后的气动力数据，供飞行载荷计算和分析使用。
其过程如下：
启动试验数据处理软件：WTPS，填写用户账号及口令，选择机型并登陆。
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点击“管理→飞机型号管理”，进入飞机型号管理界面。
在左侧飞机种类文本框中右击，选择“新建”，建好新机型后，需关闭数据库，重新登陆，登陆时选择新建的机型。在飞机类型管理全机参数设定中中对新建机型进行飞机基本参数进行填写。
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在预处理中依次读入测压点坐标数据、插入机身部件压力点、读分区网格坐标数据、读入网格x偏移数据、读入试验测压Cp数据、读入试验测力数据。其过程可参阅第四章软件使用→试验数据处理系统部分。
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读入测压数据后，选择“数据处理”主菜单下的“修改压力值”子菜单，弹出“查询状态数据”窗体。
根据状态参数条件筛选出所需要修改压力值的状态，点击“确定”后弹出图形控制界面。
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对于翼面部件，可以查询多个状态或多个剖面数据进行比较。
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对于机身部件只能查询单个状态或者单个剖面的图形。图形中带箭头的蓝色线段长度表示该点的压力值，箭头方向表示压力的方向（箭头向内表示压力，向外表示吸力），图形中红色图形表示机身部件的剖面局部y-z坐标图。
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只对未做一级处理的状态作积分处理,即测压试验数据插值到气动计算网格上，并将网格上的压力分布进行积分处理。
只对未做二级处理A操作的状态做二级处理A操作，即对相应状态的部件测力数据与测压数据进行协调，并保持协调后数据不变的基础上，对相应状态的全机测力数据与测压数据进行再次协调。
通过“积分曲线查询”可以查看积分结果，通过显示网格压力可以将协调前后的压力系数进行对比分析。
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下面给出了某典型剖面协调前后的压力分布对比。
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根据载荷设计需要，筛选所需状态，导出压力分布数据，一般包括三个文件： 气动网格数据文件、导出数据状态列表和压力系数文件。
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B 静气弹分析功能
静气动弹性分析是飞机气动弹性力特性和弹性载荷分析的基础，主要分析飞行过程中弹性变形对气动特性的影响和载荷的重新分布。本软件的静气弹分析模块具备配平系统和飞行载荷静态气动弹性分析功能。
启动平衡载荷分析软件，界面如下图所示：
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右侧界面为参数配置区，根据计算状态填写马赫数、速压，选择弹性模型，
在自由度配置区，根据本轮计算，需要对五个自由度进行配平计算，因此全部为选中状态。
控制面区中列出计算状态控制参数，每个控制参数的属性配置项，可选择“FIX”“FREE”“LINK”“NONE”四种情况。
在修改文件区，为文本输入框，可对生成的bdf文件进行文本输入，本算例中文本包括推力项和阻力项。点击保存后，在左侧产生一个实例，将所需分析的M数及每个M数下的速压分别生成不同的.bdf文件,并点击运行生成不同的.f06文件，如下图所示。
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完成多个实例填写后，点击左下角“运行”，弹出运行控制对话框。
在运行控制对话框中，选择要运行的实例号，点击“运行”，则软件调用预先配置好路径的Nastran程序进行静气动弹性计算。
计算完成后，进入F06设计模块,点击全选框,选中所有.f06文件。选择速压单位，给出速压单位转换系数，选择分析条件（有支持或无支持）；选取所要分析的气动力导数并给出相应名称，点击图形预览即可查看当前所选气动力导数弹性修正曲线。
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下面给出部分修正系数曲线：
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C 机动过程仿真分析功能
机动过程仿真分析是飞行载荷设计的重要依据，本软件对于军机或民机可分别根据军用飞机结构强度规范（国军标）和中国民用航空规章第25部（CCAR-25-R4）进行机动动作的仿真分析，并从中筛选出严重载荷设计情况以及相应计算状态参数。
机动仿真模型的建立包括：基本参数建模、控制律建模和气动力建模。
启动机动仿真软件，将首先出现软件主界面。主界面包括标题栏、菜单栏、工具栏和主画面等。界面如下图所示：
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从第一轮的模型中选择一个模型做为模板进行编辑更新气动、重量和计算初始点信息。
一）一般信息
“一般信息”可以更新一下数据使用情况，也可不填写。
二）包线
包线模块没有更新。
三）构造信息
“构造信息”更新气动参考量。
四）质量管理
质量管理待其他模块完成后，按初步设计阶段的重量状态更新数据。
五）推进模块管理
推进模块更新发动机推力信息。
六）飞控模块
飞控模块仍然是硬连接形式，更新舵面偏转限制规律和偏转速率。
七）气动力建模
气动模块基本框架不变，更新气动力数据。
八）初始点设置
按照飞机的不同高度对应的特征速度更新计算初始点。
九）其他仿真模型的构建
在第一个机动仿真模型构建后，可以此为模板，通过拷贝模型，修改重量信息和计算初始点来创建其他模型，在初步设计阶段，针对提供的重量文件，考虑标准航程型和增大航程型可能出现的重量和高度的组合状态，共确定了共有112个。其中基本航程型54个，增大航程型58个。