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APP 飞机总体性能计算软件



1.软件概述及ALR公司简介

1.1 软件概述

APP(Aircraft Performance Program)是瑞士著名航空航天高技术公司ALRRUAG航空防务技术公司最早于1981年开发的飞机总体性能计算专用程序,是当前全世界范围内最好的飞机性能分析商业软件。

APP软件起源于ALR公司在1980年为探索超音速轻型战斗机项目而开始编制的飞机总体性能计算程序,该项目技术最终用于光辉轻型战斗机(HALTejas-LCA);著名的比拉鱼Piranha)超音速轻型战斗机项目。比拉鱼项目提出了通过最小战斗机尺寸与最大战斗效率的结合提供一种高性价比战斗机设计方案的技术路线。其项目成果引领了近三十年来国际超音速战斗机发展的技术潮流,包括我国J10采用的前翼三角翼构型。比拉鱼项目方案论证相关技术文档曾于1985年被我国航空工业部科学技术情报研究所翻译为系统内部参考资料。

随着APP在行业内用户的不断增多,软件功能持续不断地发展和改进,APP先后经历了APP2.0APP4.0APP5.0三个版本,目前APP6.0正处于积极发展中,不久的将来就会发布,其在飞机性能分析方面将带来另一个巨大的飞跃。

APP软件可对商用、民用和军用固定翼飞机(大气层内飞行的各类喷气飞机、涡桨飞机、教练机、战斗机、无人机、滑翔机,马赫数)或者空天飞机在大气层内的飞行性能和任务能力进行计算和评估,以及不同类型飞机的性能对比,以帮助客户快速准确地完成飞机的方案设计.

APP软件广泛应用于世界各地的航空航天领域,客户主要包括南北美洲、欧洲和亚洲的航空航天公司、发动机制造商、政府机构、空军、航空公司和研究机构等。目前,除了波音和空客等少数公司使用自己的程序外,其他许多民用和军用飞机制造商都在使用APP替代其自行研发的程序来进行飞机性能分析,包括中国商飞等国内客户也已经逐步采用APP软件。

1.2 ALR公司简介

ALR公司成立于1981年,是瑞士著名的航空航天高技术公司,以开发先进飞行器技术项目和产品为宗旨,同时提供航空航天和流体力学相关领域的咨询服务,在业界享誉盛名。公司汇集了一批航空航天领域的专家,具有几乎40年的相关行业经验,并于1975年开始建立其独有的民用和军用飞机性能数据库,以供公司项目及研究使用,同时将其公开发表。


ALR公司涉足飞行器领域的许多研究方向,除飞机总体性能计算软件APP外,还可帮助用户进行飞机气动性能仿真以及多学科优化;此外,ALR公司于2008年开始参与空中交通管理,目前已与欧洲航空安全组织、瑞士空军、EADS公司等成功合作。

2.软件功能

APP软件专为用户提供一种快速简单且灵活的方式来评估飞机的性能,可进行绝大多数飞行剖面计算,包括商用、民用和军用飞机,涡轮螺旋桨飞机、滑翔机、教练机、公务机和无人机的起飞、爬升、巡航、盘旋和降落等。可以帮助用户快速地评估和对比不同战斗机的转弯率,分析运输机的最佳巡航条件,以及无动力滑翔机的最佳滑翔比等。其主要计算功能如下:

Mission Optimization

Ÿ Range Optimization

Ÿ Endurance Optimization

Ÿ Radius of Action optimization

Computation Types of Performance

Ÿ Point Performance Computation

Ÿ G-Envelope

Ÿ SEP-Envelope

Ÿ Turn-Rate Cart (SEP)

Ÿ Turn-Rate Chart (Altitude)

Ÿ SEP Chart (Altitude)

Ÿ Thrust and Drag

Standard Performance Charts

Ÿ Sustained Load Factor Envelope

Ÿ Turn Rate at Constant SEP

Ÿ Turn Rate at Constant Altitude

Ÿ Turn Rate at Constant Acceleration

Ÿ Specific Excess Power Chart

Ÿ Thrust and Drag Chart

Flight Segment

Ÿ Acceleration

Ÿ Climb

Ÿ Climb at Best Angle

Ÿ Climb at Best Rate

Ÿ Climb at CAS

Ÿ Climb at EAS

Ÿ Climb at Constant Mach

Ÿ Cruise

Ÿ Cruise at Best SR

Ÿ Cruise at Mach

Ÿ Cruise at Optimum Altitude and Mach

Ÿ Deceleration

Ÿ Descent

Ÿ Descent at No Credit

Ÿ Energy Exchange

Ÿ Ground Operation

Ÿ Landing Roll

Ÿ Loiter

Ÿ Loiter at Best FF

Ÿ Maneuver at Constant Load Factor

Ÿ Maneuver at Maximum Load Factor

Ÿ Refuel

Ÿ Reset Altitude

Ÿ Reset Mach

Ÿ Store Drop

Ÿ Take-off



3.软件特点

*简单易用

APP软件提供简洁易用、即时同步解释的友好用户界面,使用简单,操作方便,无需培训即可快速掌握。

*高效、全面的计算能力

软件后台集成了最优化的物理模型和数值计算准则筛选以获得快速准确的解决方案,方案计算一般在几秒内完成。可以计算所有的飞机性能参数,包括用户自定义的高度、速度和其它变量。

*灵活的任务定制和优化功能

APP软件对飞行任务定义进行了模块化设计,任一完整的任务剖面内可以定义超过25个任务段,可以帮助用户轻松地设置任意复杂的任务剖面,然后结合根据实际需要选择适当的优化策略。



*实时单位转换

不论数据输入或输出,用户都可以在任何时候进行公制单位和英制单位之间随意切换。

*强大且便捷的后处理功能

输出参数高达60个,可满足各种数据处理要求或用户自定义形式。无需重新计算就可改变输出格式。输出的图表和电子表格可以直接复制到剪切板,其中电子表格与MS Excel文件格式兼容。


4.应用实例

4.1“比拉鱼Piranha)超音速战斗机


4.2 太阳能动力飞机

ALR自行设计的Solar Impulse太阳能动力飞机



4.3 FFA-2000 EUROTRAINER教练机

瑞士FFA公司的FFA-2000 EUROTRAINER教练机

4.4 Global Hawk全球鹰无人机

诺斯罗普·格鲁曼公司的全球鹰无人机