美国国家航空航天局(NASA)为航空工程师创造了一种新的数字建模工具,以创新新的飞机设计,该工具基于数十年来使用高度先进的航空计算机代码的经验。
使用此工具,研究人员可以创建具有永不飞行技术的概念飞机的仿真,并接收有关其工作原理的详细数据。
该工具以饲养和研究鸟类的围栏命名为“Aviary”,它根据用户提供的信息创建飞机的虚拟模型。在这个类比中,鸟舍是围栏,而鸟是虚拟飞机模型。
研究人员可以输入有关飞机形状、范围和其他特征的信息。然后,Aviary创建了相应的飞机数字模型。
Aviary是进步的一个重大飞跃。与过去的航空建模工具不同,Aviary可以与其他代码和程序链接,以扩展和定制其功能。
领导Aviary集成和开发的Jennifer Gratz说:“我们希望能够轻松地扩展代码并将其与其他工具联系起来。”。“Aviary旨在将学科紧密结合在一起。”
鸟舍是免费的,所有人都可以使用。随着公众的贡献,该代码继续增长。代码是托管在GitHub上,以及它的关键文档.
Aviary是NASA几十年前创建的两个早期建模工具的后代:飞行优化系统和通用航空综合计划。
然而,这些旧的遗留代码在灵活性和细节方面相对有限。
格拉茨说:“旧的遗留代码并不是为了处理混合动力飞机等现代概念而设计的。”。“他们认为某些系统比我们现在设想的车辆中的系统更加分离。”
鸟类架起了这一桥梁,使研究人员能够无缝地整合详细信息,以反映建模新型飞机所需的更集成、更紧密的系统。
该团队开始创建Aviary时,将传统代码中最好的部分合并,然后添加新代码,使Aviary可扩展并与其他工具兼容。
格拉茨说:“这是它最重要的特征之一。”。“Aviary足够灵活,您可以决定要了解更多信息,然后配置它来教您。”
提前学习特定的、量身定制的信息可以让研究人员在进行昂贵的飞行测试之前了解飞机设计的方向。
Aviary用户可以轻松使用其他工具生成的信息以及针对电池的特定信息,而无需像过去的工具那样使用特定参数(如电池电量)的内置估计值。
Aviary推崇的另一项功能是梯度。渐变本质上是某个值在更改时对另一个值的影响程度。
比如,一位研究人员正在考虑电池的功率应该有多大才能为飞机成功供电。使用较旧的系统,研究人员必须对每个电池电量水平进行单独的模拟。
但Aviary可以通过考虑梯度在一次模拟中完成这项任务。
格拉茨说:“你可以告诉Aviary计算出电池的功率应该有多大,这样才值得使用。它将执行模拟飞行任务,然后返回结果。”。“如果不进行修改,旧工具就无法做到这一点。”
Aviary可以同时模拟所有这些概念-没有其他建模工具可以轻松考虑以前的遗留工具、用户引入的单独工具和渐变。
格拉茨说:“其他工具有一些这样的东西,但没有一个拥有所有这些东西。”。
此外,Aviary还提供广泛的文档.
格拉茨说:“文档是Aviary的另一个重要组成部分。”。“如果没有人能理解这个工具,就没有人能使用它。通过对Aviary的发展和变化有一个良好的记录,可以让更多的人受益。你不需要成为专家就可以使用它。”
NASA的格伦研究中心在克利夫兰,艾姆斯研究中心加利福尼亚州,以及兰利研究中心弗吉尼亚州为Aviary捐款。