9月3日,九三阅兵在北京天安门广场隆重举行。受阅的解放军航空兵部队空中编队和搭载于卡车上的数款国产新型无人机,让各界倍感眼前一亮!
不仅展示了中国军队高新航空武器装备的最新发展水平,展示了人民军队慑阻强敌、制胜空天的强大力量底气,更展现了新中国航空工业74年来取得的成就,令世人瞩目!

在现代工业体系中,航空业与工业软件的关系如同飞鸟与空气 —— 前者的腾飞离不开后者的托举,而后者的进化也始终以满足前者的需求为核心驱动力。这种深度绑定的共生关系,在飞行器从图纸到蓝天的每一个环节都体现得淋漓尽致。

首架使用全数字化设计手段完成的整机设计——波音777
近年来,云境智仿深耕航空飞行器设计研发领域,在飞行器多类关键零部件的设计仿真环节中持续发力,为核心技术突破与产品性能提升提供了关键支撑,下面让我们逐一解析:
一、气动布局概念设计
从空中无人作战方队中,我们可以看到新型察打一体无人机、无人僚机、舰载无人直升机等多型装备,具备流畅的曲面外形,这种外形不仅十分科幻,还使得飞机满足气动性能要求。

飞行器气动布局常需要在概念设计阶段确定大致方向,设计师需要在数百种气动布局方案中快速筛选出潜力方向。传统工具往往需要手动调整参数、重新建模,一个方案的修改可能耗费数天时间。
Simversus 的细分建模模块,可以通过拖拉拽的方式快速创建初始概念模型,可实现整机外形和机身、机翼、尾翼等核心部件的外形设计,模型具备网格划分可用性,适用于高精度数值模拟,满足网格剖分需求。
相较于纯参数化设计,细分建模可以快速调整模型,让设计师自由探索设计空间。

二、气动力学仿真
风阻是衡量一架飞机外形设计是否优秀的重量指标。更贴合气流轨迹,更迟的边界层分离可以获得更低的风阻系数,同时获得更高的飞行速度并减少油耗。因此,气动布局方案需要经过气动力学仿真以及风洞试验来验证。
1. GPU并行网格剖分
进入仿真测试的第一道关卡便是网格生成。传统 CPU 架构下,生成一个包含千万级网格的飞行器模型,往往需要数小时甚至数天。
而Simversus 将GPU 并行计算技术深度植入网格生成环节,通过其自主研发的并行化网格剖分算法,能让千万级网格实现 “秒级生成”。
更关键的是,系统会基于飞行器表面曲率自动调整网格密度:在机翼前缘、发动机喷口等气流复杂区域加密网格,在机身平直段简化网格,既保证关键部位的计算精度,又避免无效算力浪费。

2. 数字化风洞试验
飞行器气动布局设计,通常需要风洞试验,一旦试验指标不满足要求,需要设计师重新优化气动布局。通过数字化技术来模拟风洞试验,可以降低等待时间和试验成本。
面向风洞试验策划、风洞状态与流场数据三维展示、试验数据对比分析等业务应用,云境智仿协助研制的风洞数字化试验软件平台,可以实现典型风洞关键部件的建模、虚实结合的试验设计、虚实融合的试验运行。
在高超声速飞行器的风洞试验中,Simversus 凭借 GPU 加速与智能算法融合,将计算时间显著压缩,预测误差控制在 3% 以内。其实时求解能力可在设计过程中同步给出性能反馈 —— 当设计师调整机身位置时,系统能即时显示流场云图变化,真正实现 “边设计边优化”。

三、航空发动机叶片智能设计
航空发动机是飞机的 “心脏”,叶片是 “心脏” 关键动力部件,需在高温、高压、高速旋转环境下工作,故障会直接影响发动机安全。传统叶片设计依赖大量试验与仿真,存在数据需求大、计算周期长、小样本精度不足的问题,难满足航空工业高效可靠的设计需求。

针对发动机叶片设计痛点,云境智仿基于 125 组结构化叶片仿真数据构建完整数据基底,通过深度融合物理机理与智能算法,攻克了高精度几何表征与高效网格生成、高保真解耦降维(百万级网格低维表征精度≥99%)、物理信息驱动的场域合理化采样、以及基于贝叶斯理论的小样本可信智能建模等多项核心技术,成功研制出发动机叶片振动智能求解器。

该成果可在小样本条件下实现高精度(置信区间≥95%)、高效率(百万网格模态预测<5分钟)的叶片振动响应预测,并支持复杂温度/压力场域载荷分析。

该项目通过深度融合物理机理与智能算法,显著提升仿真效率与精度,突破传统方法计算瓶颈;创新性地提出物理信息内嵌采样策略和融合物理先验的小样本建模框架,确保数据代表性与模型可解释性,解决了工程智能仿真中数据稀缺与结果可信的双重挑战。为发动机设计提供了高效、可靠、可解释的智能仿真新范式。
四、机翼智能设计
飞机机翼作为飞机结构的重要组成部分,需要具备足够的强度保证飞机的结构安全。
云境智仿基于智能求解算法,通过对不同后掠角、展长、梢跟比参数构建的30组机翼仿真数据进行训练,得到了机翼变形及应力预测模型,前10阶模态的预测值与参考值的平均相对误差小于3.3%,使得机翼参数的设计迭代效率显著提升。

五、重塑未来:从 “辅助工具” 到 “设计大脑”
回顾航空工业的发展史,每一次设计效率的飞跃都源于技术工具的革新。
Simversus 的价值,不仅在于将单个环节的效率提升数倍,更在于通过云原生开放架构,让概念设计、网格生成、智能求解等环节形成数据闭环 —— 前一阶段的输出自动成为后一阶段的输入,避免了传统流程中的数据格式转换损耗。
随着 AI 与高性能计算的深度融合,未来的 Simversus 或许能实现更惊人的突破。而这一切的起点,正是当下 Simversus 在每个设计环节埋下的技术种子。
对于航空工业而言,Simversus 不仅是一款工具,更是打开 “快速创新” 之门的钥匙。当数字化设计的每个环节都被注入智能基因,人类探索天空的脚步,必将更加从容而深远。
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