所以我们特别看重气动力的设计,这涉及到飞机的“四性”,安全性、舒适性、经济性和环保性。

在传统的气动力设计中,通常是通过风洞试验和计算,现在,大量用到仿真。在C919的研制中,有关气动力的设计体现在,我们前后设计了20000多个翼型,2000多个机翼,最后选出7个,通过低速和高速的两轮风洞试验(最终选定)。同时,我们是上海超算中心的主要用户之一,进行了大量的CFD计算,这样,设计就要花很长时间。计算中涉及大量的矩阵和计算,哪怕是在超算中心,算一个方程可能也需要几天甚至一周,所以传统的设计方法已经很难满足我们未来飞机的发展需要。

我们因此引入了人工智能,因为飞机研制中会遇到高雷诺数、跨声速和复杂性等问题。比如今天上海有台风,在台风天飞机是停航的,但是如果在飞行过程中遇到了这样的问题该怎么办?飞机在结冰天不能飞,但是在飞行中遇到了结冰呢?还有大侧风场景。所以尽管在一些场合飞机不能飞,我们还是要确保一旦遇到这些问题,飞机是安全的,所以在设计中都考虑了这些场景。

那么解决这些场景问题的方法,除了求解方程这类的数字计算、风洞试验,还有大量的地面试验和试飞。从2017年开始到2022年之间,我们对C919进行了优化,再从2019年到2020年间进行了大量适航取证的试飞活动。

由于有这么大的设计工作量,我们引入了新的方法——人工智能,我们与华为进行合作,通过在应用场景收集大数据,再使用AI的方法反馈结果。整体来看,通过引入AI,得到(与传统方法)相当的计算结果,用时仅需传统超级计算机的1/20到1/30。

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视频介绍:在新科技革命和产业变革的今天,航空科技作为发展最为迅速的领域之一,正迎来前所未有的机遇。

飞机的气动外形设计是飞机设计最基础最核心的技术之一,决定了飞机的安全性、经济性与环保性。机翼作为飞机的重要组成部分,其外形设计直接影响着飞机的气动性能与飞行品质。流体仿真是飞机气动设计的重要手段之一,传统数值仿真计算需要求解Navier-Stokes 方程离散成的大规模代数方程组,耗时长成本高。

C919空气动力学的模拟仿真需要借助千万亿次级的传统超算,中国商飞充分发挥民用飞机项目研制优势,联合华为基于昇腾AI基础软硬件平台,打造工业级流体仿真大模型,东方.御风,通过高维非线性湍流流程数据编码及预处理创新技术,提取特征数据导入东方御风大模型训练,依托昇思MindSpore流体仿真套件,实现飞机攻角、马赫数、翼形几何流场变化的泛化推理。