飞机环境控制系统并行设计
飞机制动半实物仿真系统
飞机制动半实物仿真系统摘要：飞机制动系统在着陆过程中起着非常重要的作用，可以使飞机平稳停飞,飞机制动系统要求在复杂的道路条件下能够安全制动,影响制动器性能的因素很多，飞行器着陆时间短，所以制动系统必须稳定、快速、准确地工作，以保证飞机的安全。
目前，液压系统因其功率密度高，在飞机制动器中得到了广泛的应用。
基于Redhawk并行计算机的飞机防滑制动系统半实物仿真方法，将数字仿真模型中的制动控制单元和液压作动系统采用实物代替，设计实物与数字模型之间数据通信。
结果表明该仿真方法的正确性和有效性，为飞机刹车控制系统的试验研究提供了有效的试验平台。
关键词：飞机制动；半实物仿真；系统飞机防滑制动系统对飞机的起飞、安全着陆、适应机场和持续作战的能力等方面起着重要的作用，制动系统性能的好坏对飞机起降及机载人员的安全有重要的影响。
制动系统的性能受到诸多因素的影响，例如跑道表面的状况，飞机速度的变化以及轮胎的充气压力。
目前，大部分制动实验都是由包括车轮和惯性盘在内的实验设备完成的．但是问题在于，这些实验需要更高的成本并需要大量的准备工作，每次制动实验后，需要很长时间来冷却设备，而且一套实验设备只能针对一种路况进行实验。
1系统组成与原理飞机防滑制动系统主要包括机轮、制动控制单元、液压伺服阀、刹车装置等。
当飞机着陆后，由原来的飞行状态变为在地面的滑跑状态，刹车系统开始工作，机轮速度传感器提供与机轮速度成正比的近似正弦信号，并以此表征机轮速度并传给制动控制单元；制动控制单元结合给定踏板信号值以及接收到的机轮速度信号值，按照既定控制律输出防滑电流信号到液压伺服阀，控制液压伺服阀输出刹车压力，该压力经刹车装置作用于机轮动盘和静盘，进而产生刹车力矩来制动机轮，实现飞机的减速直到刹停。
飞机防滑刹车制动主要依靠刹车时轮胎和地面间产生的结合力，在飞机重量一定的前提下，结合系数肛是影响结合力大小的主要因素，它反映了轮胎与跑道之间摩擦系数的总体水平，机体的速度与机轮与地面接触点线速度存在速度差，机轮处于既滚动又滑动的状态，此时机轮的动力学方程为：2仿真系统的建立仿真系统由数字模型系统和实物模型组成，飞机防滑制动系统中，将液压作动系统和制动控制单元用实物模型来代替模型接入仿真回路，飞机机体、起落架、机轮与跑道结合系数等用数学模型，通过仿真计算机接入仿真回路。
飞行器制造中的数字化技术应用研究
飞行器制造中的数字化技术应用研究在当今科技飞速发展的时代，飞行器制造领域正经历着一场深刻的变革，数字化技术的广泛应用成为推动这一变革的关键力量。
从设计理念到生产流程，从质量控制到运营维护，数字化技术正全方位重塑着飞行器制造的面貌。
数字化技术在飞行器设计阶段发挥着至关重要的作用。
传统的设计方法往往依赖于大量的物理试验和经验公式，不仅周期长、成本高，而且难以实现复杂结构和性能的优化。
而基于计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）的数字化设计技术，使得设计师能够在虚拟环境中快速构建飞行器的三维模型，并进行各种性能分析和优化。
例如，通过流体动力学（CFD）模拟，可以精确预测飞行器在不同飞行条件下的空气动力学性能，从而优化机翼形状和机身结构，降低阻力、提高升力；通过结构力学分析，可以评估飞行器结构在各种载荷下的强度和稳定性，确保其安全性和可靠性。
此外，数字化设计还支持并行工程，使得设计、制造、测试等不同环节的人员能够实时协同工作，大大缩短了设计周期，提高了设计质量。
在制造工艺方面，数字化技术带来了前所未有的精度和效率提升。
数字化制造（DM）技术，如计算机数控（CNC）加工、激光切割、3D 打印等，使得飞行器零部件的制造能够实现高精度、复杂形状的加工。
CNC 加工中心可以根据预先编制的数控程序，精确地加工出各种复杂的零部件，确保其尺寸精度和表面质量达到设计要求。
3D 打印技术则为飞行器制造提供了全新的可能性，能够快速制造出具有复杂内部结构和轻量化设计的零部件，减少了零部件数量，降低了结构重量。
同时，数字化工艺规划和仿真技术可以在实际生产之前，对制造过程进行虚拟模拟和优化，避免了工艺设计的失误，减少了废品率和返工次数。
数字化技术在飞行器的质量控制中也扮演着不可或缺的角色。
质量是飞行器制造的生命线，任何微小的缺陷都可能导致严重的安全事故。
数字化检测技术，如三坐标测量（CMM）、无损检测（NDT）等，能够对飞行器零部件和整机进行高精度、快速的检测。
openmodelica 十万方程
OpenModelica 是一个用于建模、仿真和优化复杂物理系统的开源软件评台。
它包括一个建模环境和一个仿真环境，可以用于解决从机械系统到电力系统、控制系统等各种领域的问题。
OpenModelica 的核心特点之一就是它能够处理大规模的模型，甚至能够处理包含十万方程的模型。
本文将介绍 OpenModelica 中处理十万方程模型的方法及其在工程实践中的应用。
1. OpenModelica 的十万方程处理能力OpenModelica 作为一个用于建模、仿真和优化的软件评台，其处理十万方程模型的能力是其最大的优势之一。
它采用了现代化的建模语言 Modelica，并且具有高效的数值方法和仿真技术，可以有效地处理大规模、复杂的系统。
在实际应用中，OpenModelica 可以轻松地处理包含数十万乃至上百万个方程的模型，这使得它成为了工程师、科研人员和学生们建模仿真工作的首选工具之一。
2. OpenModelica 处理十万方程模型的方法OpenModelica 处理十万方程模型的方法主要包括以下几个方面：（1）采用高效的数值方法和仿真技术。
OpenModelica 使用了一系列先进的数值方法和仿真技术，包括基于 DAE（微分代数方程）的仿真方法、符号计算方法等，可以有效地处理大规模模型的仿真和优化问题。
（2）优化建模和仿真算法。
OpenModelica 在建模和仿真算法方面进行了不断的优化，可以对模型进行自动化的建模和仿真处理，大大提高了处理大规模模型的效率和精度。
（3）并行计算技术。
OpenModelica 还采用了并行计算技术，可以充分利用多核处理器、分布式计算系统等资源，实现模型的并行处理和仿真，从而进一步提高了处理大规模模型的效率。
3. OpenModelica 处理十万方程模型的应用OpenModelica 处理十万方程模型的应用十分广泛，包括但不限于以下几个方面：（1）汽车工程。
在汽车工程领域，OpenModelica 可以用于建模和仿真整车及其各个子系统，包括发动机系统、传动系统、底盘系统等，可以帮助工程师们分析优化汽车的性能、燃油经济性等。
航天飞机的制导与控制(ppt 70页)
天 飞 机 首 飞 记 录 片
“
哥 伦 比 亚 ” 号 航
航天飞机系统整体外形结构如图10.1所示。轨道器 驮在外储箱上，两台固体火箭助推器则平行地挂在外储 箱的两侧。当航天飞机竖立在发射台上时，整个系统依 靠助推器的尾裙支撑。整个系统全长56．14 m，高 23.34 m，起飞总质量2 000 t多，海平面的起飞总推力 为31,400 kN。航天飞机系统的整体几何尺寸也如图 10.1所示。下面分别针对航天飞机系统的三大部件：轨
轨道器由前、中、尾三段机身组成，如图10.2所示。 前段结构可分为头锥和乘员舱两部分，头锥处于航天飞 机的最前端，具有良好的气动外形和防热系统，前段的 核心部分是处于正常气压下的乘员舱。这个乘员舱又可 分为三层：最上层是驾驶台，有4个座位，中层是生活舱， 下层是仪器设备舱。乘员舱为航天员提供宽敞的空间， 航天员在舱内可穿普通地面服装工作和生活。一般情况 下舱内可容纳4至7人，紧急情况下也可容纳10人。
9．加速度计
在轨道器前电子设备舱装一套横向和法向加速度计， 用来测量和控制航天飞机的过载。加速度计量程为±1g， 精度为±0．06g。
总之，航天飞机上共配置以上9种敏感器30套，共 40个。
10.2.2 航天飞机系统的执行机构
1．主发动机和外储箱
航天飞机的主发动机采用的是当今世界上最先进的 高压补燃氢氧发动机。航天飞机的主发动机是一种可重 复使用的、高性能、可调节推力的液体推进剂火箭发动 机，它为航天飞机提供主要推力。每一架航天飞机上装 有三台主发动机，发动机的结构完全一样，它们的配置 位置如图10.2所示，位于轨道器的尾部。为了严格监控 三台主发动机的工作状态并调节其推力的大小和方向， 每台主发动机都有一套可整体更换的发动机电子控制器，
绪 论
绪论0.1飞行控制系统简史1912年美国的Eimper Sperry和他的儿子Lawrence Sperry制成了世界上第一台自动驾驶仪。
该装置由两个双自由度陀螺、磁离合器以及用空气涡轮驱动的执行机构组成，用它可保持飞机稳定平飞。
早期飞机的自动控制就是用自动驾驶仪稳定飞机的角运动。
二次大战期间，美国制造了功能完善的电气式自动驾驶仪，其敏感元件是电动陀螺，采用电子管放大器和电动舵机。
二次大战后期，德国制造了V-1（飞航式）和V-2（弹道式）导弹，这种全自动飞行武器上的自动驾驶仪不仅可以稳定导弹飞行，而且更重要的是与弹上或地面其他装置耦合完成战斗任务。
二次大战后，飞机自动驾驶仪逐渐与机上其他装置耦合以控制航迹（定高或自动下滑），它既能稳定飞机，又能全面地控制飞机，直至全自动着陆。
50年代前自动驾驶仪主要用于运输机和轰炸机的平飞。
歼击机突破音障及飞行包线扩大后，飞机自身稳定性恶化，要求在机上安装飞行控制系统以改善飞机的稳定性。
于是从50年代起，歼击机安装上了阻尼器，利用速率陀螺测出飞机的振荡角速度，采用反馈控制增加飞机自身的阻尼，来阻止飞机的振荡，以消除飞机高空高速飞行时，由于阻尼性差而引起的机头摆动。
在阻尼器的基础上，引入更多的反馈，形成了增稳系统，它不仅能改善阻尼而且能改善飞机静稳定性。
由于阻尼、增稳系统在一定程度上削弱了飞机操纵反应的灵敏度，为解决稳定性与操纵性的矛盾，在50年代中期又出现了控制增稳系统。
这种系统除了反馈以外，还引入前馈。
控制增稳系统除具有增稳功能外，还增加了一个与机械操纵链并行工作的电气操纵链，因此它不仅改善了飞机的稳定性，还改善了操纵性。
60年代控制增稳系统全权限地操纵飞机时，它就发展成为电传操纵系统。
这时机械操纵系统已完成它的历史使命而退居到备用，甚至被取消的地位。
电传飞行控制系统在50年代就已出现，但由于电子、电气设备的可靠性不如机械系统，所以当时并未付诸使用。
60年代末随着电子技术的发展和集成电路的广泛使用，另外余度技术和容错技术的应用也逐渐成熟，使飞行控制系统在安全可靠性方面能与机械系统相比甚至有所超过。
浅析飞机研制各阶段技术状态管理工作
创新管理科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald158DOI：10.16660/ki.1674-098X.2005-5210-1004浅析飞机研制各阶段技术状态管理工作高小刚 徐哲 刘小溪（中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司 陕西汉中 723000）摘 要：技术状态管理由复杂武器系统的研制产生，最早在20世纪50年代的导弹竞赛中由美国提出，20世纪70年代到80年代初，伴随着在大型武器系统研制过程中的广泛应用，逐步形成了成熟的技术状态管理理念。
我国于20世纪80年代引入技术状态管理理念，因而对于军工产品在研制过程中就提出了更高更加严格的技术管理状态。
对于飞机的研制来说，技术状态管理是一项十分复杂的系统工程，是为了能够在飞机的寿命周期内保持和确定其功能、物理特性与研制要求和技术状态能够保持相一致的管理工作，这也是整个飞机研制工作中的一项重要内容。
在飞机的研制、生产和使用过程中进行技术状态管理，可以通过建立技术状态基线并对更改、偏离和让步进行控制，从而使得无论何种时间、场合都可以正确和协调使用正确的技术状态文件，然后通过工艺制造和检验验证，能够使得生产出的实物产品可以保持与相关文件相一致。
关键词：技术状态项 技术状态基线 技术状态控制 技术状态管理中图分类号：V268 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)08(b)-0158-03A Brief Analysis of the Technical State Management in EachStage of Aircraft DevelopmentGAO Xiaogang XU Zhe LIU Xiaoxi(Avic Aircraft Co., Ltd., Hanzhong Aircraft Branch, Hanzhong, Shaanxi Province, 723000 China)Abstract: Technology state management can be tract back to the development of complex weapon system. It was put forward by the USA during the missile race in the 1950s. From the 1970s to the early 1980s, along with the extensive application in the development process of large weapon system, mature technology state management concept was formed gradually. China introduced the concept of technology state management in 1980s, so it put forward a higher and stricter technology state management in the development process of military products. For the development of the aircraft, which is to maintain and determine its function, physical characteristics, development requirements and technology state in the life cycle of the aircraft, which is also an important per of the entire aircraft development work. In the process of development, manufacturing and using the aircraft, technology state management can be performed through the establishment of technology state baseline and to control changes, deviations and concessions, so that it does not matter when and where, the correct technology state document can be used coordinately. And then through the manufacturing process and testing verification, the physical products to manufacture can keep consistent with the relevant documents.Key Words: Technology state items; Technology state baseline; Technology state control; Technology state management飞机的研制阶段通常能够分为以下几个阶段，即论证、方案、工程研制、状态鉴定、列装定型阶段和使用保障阶段，本文给出了军工企业技术状态管理的基本流程及各阶段开展的工作，供技术状态管理参考使用。
航空飞机研制全生命周期多BOM管理
航空飞机研制全生命周期多BOM管理黑龙江省哈尔滨市 150066摘要：在制造业的产品设计和制造过程中，产品的物料清单(BOM)是一种描述装配件的结构化零件表，其中包括所有装配件、零件、原材料的清单。
在产品的设计和制造过程中，BOM起着核心数据的作用，它是连接产品设计过程和制造过程的信息桥梁。
关键词：航空飞机；全生命周期；多BOM管理；前言：BOM是制造业管理的核心数据，是各种应用系统集成的纽带，技术以整个企业为对象，其目的是为了实现企业全面的信息化。
企业间级信息技术则从不同企业之间的合作关系、供应链关系出发，实现企业外部环境的信息化。
一、BOM研究的现状根据应用范围的不同，可以将制造业中的信息技术分为单项技术、部门级、企业级以及企业间级四个层次。
单项技术所涉及的范围较小，一般只是用来解决某个技术问题技术、MRP计算等。
部门级的信息技术是指以某个领域或部门为应用对象，集中解决该部门中的信息化问题，例如MRPII系统、部门级PDM等。
与此相对应，BOM在企业的应用范围也存在着四个层次：面向单项信息技术的BOM 技术、面向部门级信息技术的BOM技术、面向企业级信息技术的BOM技术和面向企业间级信息技术的BOM技术随着虚拟企业、动态联盟技术的发展，如今面向企业间的BOM应用已经成为研究的重点，如何实现各个企业集成已经是一个热点问题。
BOM研究中从BOM研究的现状和发展趋势中可以看出，以下几个问题是当前BOM相关研究中迫切需要解决的：BOM是研究产品数字化数据的产生、加工、拓延、控制管理的要组成部分。
在产品生命周期的不同阶段，由于产品结构关系的不同，存在着各种不确的BOM，如设计BOM等。
对这些BOM之闻的联系与变化，及其与其纯产品数据和过程的联系，尚缺乏深入的研究；BOM足生产经营管理系统中的关键数据，其建立方法采用以手工为主的方式，建立了制造BOM与其他BOM以及产品数据和设计过程之间的联系，遍切需要集成环境下的制造BOM构造闷题；f3)SSPD是产品数据集成的先进思想和发最趋势，BOM避其中的核心数据。
并行工程案例ppt正式完整版
“爱。
集成产品开发团队（IPT）
通过产品数据管理系统进行数字化资料共享，实现数据的专用、共享、发图和控制。
“请再回答我一个问题，”精灵伸出指尖，鸟儿停在上面。
集波成音化 77计7采划用的全管数理字，化将的提产高品总设体计方，案在的设机能计见发度图。翼前，设计机出身777所有零件动的力三维模型，并在发图前完成所有零件、工装和部件的数字化
3 效益分析
波音公司并行设计技术的有效运用带来了 以下几方面的效益： ①提高设计质量，极大地减少了早期生产 中的设计更改； ②缩短产品研制周期，和常规的产品设计 相比，并行设计明显地加快了设计进程； ③降低了制造成本； ④优化了设计过程，减少了报废和返工率 。
爱是什么？ 一个精灵坐在碧绿的枝叶间沉思。
2） 改进产品开发过程
波音777采用全数字化的产品设计，在设 计发图前，设计出777所有零件的三维模型 ，并在发图前完成所有零件、工装和部件的 数字化整机预装配。同时，采用其它的计算 机辅助系统，如用于管理零件数据集与发图 的IDM系统，用于线路图设计的WIRS系统， 集成化工艺设计系统，以及所有下游的发图 和材料清单数据管理系统。
产品全部进行数字定义，采用电子预装配检 查飞机零件干涉有2500多处，减少了工程 更改50%以上，建立了电子样机，除起落架 舱外成为世界上第一架无原型样机而一次成 功飞上蓝天的喷气客机，也是世界航空发展 史上最高水平的“无图纸”研制的飞机。它 与波音767的研制周期相比，缩短了13个月 ，实现了从设计到试飞的一次成功。
“不能。” “它能滋润你的干渴？”
“不能。”
其实，世上最温暖的语言，“ 不是我爱你，而是在一起。” 所以懂得才是最美的相遇！只有彼此以诚相待，彼此尊重，
相互包容，相互懂得，才能走的更远。 相遇是缘，相守是爱。缘是多么的妙不可言，而懂得又是多么的难能可贵。否则就会错过一时，错过一世！ 择一人深爱，陪一人到老。一路相扶相持，一路心手相牵，一路笑对风雨。在平凡的世界，不求爱的轰轰烈理系 统，用于存储和提供配置控制，控制多种类 型的有关工程、制造和工装数据，以及图形 数据、绘图信息、资料属性、产品关系以及 电子检字等，同时对所接收的数据进行综合 控制。
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收稿日期:2002 07 10基金项目:航空基础科学基金资助项目(03E09003)作者简介:王晓文(1968-),女,北京人,博士生,wangxwbuaa@.飞机环境控制系统并行设计王晓文 王 浚(北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京100083)摘 要:基于飞机环境控制系统(ECS)的研制,分析了系统设计的结构层次,借助于近年来飞速发展的信息技术、设计技术、仿真技术,提出了基于系统管理 结构设计 系统仿真为一体的面向对象的系统并行设计框架.设计体系贯穿于飞机环境控制系统设计的全生命周期.关 键 词:环境控制;飞机;并行设计中图分类号:V 245 3文献标识码:A 文章编号:1001 5965(2003)12 1073 04Con cu rren t design of environmen tal control systems for aircraftWang Xiao wen Wang Jun(School of Aeronautics Science and Technology,Beijing Uni versity of Aeronautics and As tronautics,Beijing 100083,China)Abstract :Based on the development of the environmental control systems for aircraft,the arrangement for the structure of systems design was analyzed.To recur information technology,designing technology,imitating technolo gy,an concurrent engineering frame was proposed based on management structure design imitate.Design systemruns through the whole life of the design period of the environmental c ontrol systems for aircraft.Key words :environmental c ontrol;airplanes;concurrent engineering现代企业的设计理念已由过去单纯的针对产品的结构设计发展到今天以并行工程为代表的产品开发的过程重构和组织重组.计算机技术融入了产品开发研究和应用全过程,产品设计正从以往的详细设计阶段向需求分析和概念设计阶段转移,产品信息的管理则向产品的全生命周期扩展[1].将这样一个设计理念贯穿于飞机环境控制系统的设计中,涵盖了飞机环控系统的产品结构设计、性能分析、系统仿真、以及系统设计过程中的系统部件分类管理、产品数据管理、流程管理和组织管理等设计行为.这一设计体系的实现是基于现行信息化软件、仿真软件以及结构设计软件平台基础之上的,构筑了飞机环境控制系统的并行设计框架.该设计框架的建立,涉及环控系统仿真功能模型同CAD 系统的几何模型集成,实现飞机环控系统的产品结构设计和分析过程仿真的集成.同时,结合热能和环境控制专业,为相关系统如空调制冷系统、机车环控系统、地面环境实验系统以及热动力试验系统等等的设计,探索并行设计模式和系统设计管理方法.1 飞机环境控制系统设计分析飞机环境控制系统在现代航空技术的发展中占据日益重要的位置.按照实际飞行包线的外界环境、发动机引气状态和飞机结构、人员及设备实际工作状况,进行飞机环境控制系统及其附件的综合动态设计(即进行环控系统和其附件的多参数综合动态设计)是今后飞机环控系统的发展方向.围绕系统综合动态设计,要求设计者在设计系统状态时更多的考虑到系统综合因素的影响,产品结构设计与性能分析及仿真之间的沟通.同时,设计流程间的相互衔接,也应是设计体系完整性的一个重要表现[2].2003年12月第29卷第12期北京航空航天大学学报Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics December 2003Vol.29 No 12飞机环境控制系统是一个具有多层次、多部件的综合系统,其基本部件组成为:增压和供气设备;加温和制冷设备;调解和控制设备;安全和应急设备;指示和讯号设备等[3].同时,这些部件又构成了飞机环境控制系统中多个相关的子系统,包括:引气系统、空调系统、压力调节系统、控制系统等[3].这些子系统在设计过程中应保持内部间的相互协调,协同设计.飞机环境控制系统的设计涉及了机械设计、气动热力学、传热学、力学、自动控制、材料学和制造工程等多学科分支.系统设计按设计内容又可划分为:系统总体性能设计和参数分配;部件性能分析和结构设计;系统总体结构设计;控制系统的设计等.飞机环境控制系统作为飞机的子系统,必须符合航空产品的研制流程.航空产品的研制流程分为立项论证、方案研制、工程研制、设计定型、生产定型、批生产和使用等七个阶段,包含了产品从立项到退役的全过程.这些阶段的划分同时对应归化为现代产品设计的五大阶段,即:概念设计阶段、详细设计阶段、物理样机试制阶段、样机的测试评估阶段和定型生产阶段.飞机环境控制系统设计的不同层面的划分体现了设计者的任务的着眼点,不同的设计层面之间又是相互关联的.关联关系如图1.图1 飞机环控系统设计分析由图可以分析出飞机环境控制系统的设计应包含两层含义:系统产品的设计和系统设计流程的定制.在目前的系统产品设计中更多地注重于零件模型和装配模型的分解和研究,而现代设计理念中,产品结构划分不仅强调产品的物理结构,同时,还注重产品功能结构的分解.物理结构和功能结构是产品结构的两个不同内涵的分解方法,两者之间的分解结果又是多对多的关系.构建结构模型和功能模型之间的联系是为产品的设计和模型库的建立提供模型基础.飞机环境控制系统由多部件构成多个分系统执行多项功能,共同完成飞机对环境控制系统的要求.其简略的系统功能结构分解和物理结构分解的划分如图2所示.传统设计过程和并行设计过程的对比见图3.图2飞机环控系统结构功能图a传统设计过程b 并行设计过程图3 传统设计与并行设计过程对比1074北京航空航天大学学报 2003年传统的飞机环境控制系统的设计过程主要特点是更多地强调详细设计即方案设计阶段的设计工作,产品的设计性能的优劣则几乎完全依赖产品的测试评估阶段,需要加工出物理样机,做大量的性能校验试验,忽视了概念设计阶段即立项论证的技术设计.物理样机评估通过后转入生产,否则又返回进行新一轮的重新设计,因此,一个型号产品的设计周期相当长.以并行设计为代表的现代企业产品设计过程是一个体现预测工程基础的预测设计过程,与传统设计过程相比更多地强调产品的概念设计,强调概念设计(立项论证)阶段的技术设计与评估,充分利用了计算机技术、仿真技术、图形技术等现代化的设计技术,将传统设计的大循环转变成概念设计阶段代有预测性质的校循环,大大缩短了从产品设计到生产的周期.当设计已经基本达到设计要求时再转入通常的详细设计,这样可保证测试评估阶段的一次通过率.概念设计阶段已成为产品设计周期中相当重要的环节[4].2 环境控制系统并行设计集成框架实现并行设计的必要前提和手段是设计思想的协同和集成,协同是系统的对内开放,而集成则体现系统的整体性[5].因此,飞机环境控制系统并行设计集成框架应是基于系统信息集成平台之上的,通过系统集成,实现具有互操作的产品设计、仿真运行环境和协同工作环境,实现造型设计、产品建模、系统仿真、虚拟试验、数据管理、设计和试验的过程管理等等软件的集成,实现在产品全生命周期内的信息共享.飞机环境控制系统的并行设计框架如图4所示,该并行框架按功能作用分成三层:工作层、应用层和支撑环境层[5].工作层:作为面向用户的界面向设计者提供交互式的图形界面,方便设计者完成管理整个系统中各种对象的操作.应用层:是并行设计框架的核心体系,包括:设计应用软件,系统产品设计信息管理,系统设计工作流程管理等等.支撑环境层:是并行设计框架的基础层,包括产品数据管理和以数据库、操作系统、异构计算机、网络与通讯协议为主体的底层.该框架充分体现并行设计的内涵:飞机环境控制系统开发过程重组,即将传统的串行产品开发过程转变成集成的、并行的产品开发过程;系统设计的重构,即形成以产品为中心的多功能集成系统开发流程,形成CAX DFX工具的应用集成;形成协同工作环境,即用于支持集成产品开发和协同工作的网络与通信环境.图4 飞机环境控制系统并行设计框架通过对飞机环境控制系统的设计结构和行为的分解以及系统并行设计框架分析可知,并行设计集成系统需要重点考虑三个方面:应用软件的集成,产品数据库的集中管理,各阶段设计流程的布署和协同.ECS系统设计分析应用软件包括五类软件: ECS仿真建模软件、造型软件、文档软件、工艺分析软件、PDM管理软件.这是整个并行设计体系的核心,承担着飞机环控系统重要的设计任务.各应用软件生成不同的文件格式和数据结构,系统中各应用软件的类型及其生成数据最后统一集中到系统工程数据库中,确保了应用软件间的信息共享和设计者间的协同工作.作为ECS系统并行设计基础层的工程数据库保存着大量的环控系统设计过程中所产生的与产品相关的物理数据和文件的元数据,以及指向物理数据和文件的指针.对数据库的合理管理成为一项重要工作,成为外部应用之间的数据传递的一种安全保障的管理手段.各阶段设计流程的布署和协同是ECS系统全生命周期产品并行设计流程控制和设计过程的管理,是系统框架基本结构之一,体现系统设计的并行化管理.其主要作用是管理设计者对数据的操作,控制人与人之间或活动与活动之间的数据流向,以及在一个项目的生命周期内跟踪特定事务和活动.同时利用过程建模工具,对产品设计过程进行重组,规范具体的设计流程.ECS系统全生命周期并行设计流程控制与管理如图5所示.1075第12期 王晓文等:飞机环境控制系统并行设计图5 ECS系统全生命周期并行设计流程控制与管理3 结束语通过对飞机环境控制系统(ECS)的分析,分解了系统的设计过程,划分了系统的功能结构和物理结构,比较了传统的系统设计和并行设计流程,提出飞机环境控制系统的并行设计框架,按照需求 功能 结构 行为诸概念间的关系,提出了符合飞机环境控制系统工程实际、易于计算机实现的系统并行设计流程控制与管理框架.参考文献(References)[1]熊光楞.并行工程的理论和实践[M].北京:清华大学出版社,2000Xiong guangleng.Theory and practice of concurrent engineeri ng[M].Beijing:Tsi nghua Universi ty Press,2000(in Chinese) [2]Josef Sch ttner.制造企业的产品数据管理[M].祁国宁译.北京:机械工业出版社,2000Josef s ch ttner.Production data management technology[M].Bei jing:Chi na M achine Press,2000(i n Chinese)[3]寿荣中,何慧珊.飞行器空气调节[M].北京:北京航空航天大学出版社,1990Shou Rongz hong,He Huis han.Airc raft air adj ust[M].Beiji ng:Bei jing Universi ty of Aeronautics and Astronautics Pres s,1990(in Chi nese)[4]Sohlenl us Getal.Concurrent engi neering[J].Annals of the CIRP,1992,41(2):645~655[5]Paashuis Victor,Boer anizing for concurrent engineeri ng:an integration mechanis m fra mework[J].Integration M anufacturi ng System,1997,8(2):79~89[6]Winner W I.The role of c onc urrent engineeri ng in weapons systemacquisi tion[R].IDA Report R 338,AD A203 615,19881076北京航空航天大学学报 2003年。