A飞机设计软件

飞机设计分析绘图、空气动力翼形设计、数字风洞仿真飞机3D绘图软件UAV设计绘图飞机设计分析书籍　适用于FAR23/25规范飞机、UAV无人驾驶飞机、军用飞机、与超轻飞机的初步设计与性能分析　AAA最新版v3.0 功能已经包括UAV无人驾驶飞机与V-Tail飞机的设计分析AAA 飞机设计软件Advanced Aircraft Analysis ( AAA ) 飞机设计分析软件为美国飞机设计大师Dr. Jan Roskam 设立之DAR 公司所开发，适用于 FAR23、FAR25、UAV无人驾驶飞机与 Military 规范，为全球飞机公司(如波音公司)、政府部门(如 FAA)与学校采用于飞机初步设计、分析、与 3-D 绘图的一套完整软件工具。

计算理论根据 Dr. Roskam 与蓝川滔教授所著的 11 本飞机设计书籍。

使用者参照软件中的指引，即可逐一计算完成飞机设计所需的每一项数据，同时可得知该一数据之计算公式、理论说明、与参考书籍出处。

飞机外型尺寸的计算结果可输出至AAA-CAD飞机3-D绘图软件瞬间转为3-D绘图。

过去飞机公司需费时数个月才能整合各部门完成一架新飞机的初步设计，现在使用 AAA 软件只要几天就可快速获得完整飞机性能与飞行控制特性的数据，及 3-D 绘图。

过去学生一学期至多只能完成一架飞机的设计数据，现在则可同时进行单引擎小飞机、中型商务客机、大型民航机、与军用飞机等设计分析与 3-D 绘图。

近年来，美日等国也相继运用 AAA 于模拟训练机的设计工作与飞航安全分析。

AAA软件内含丰富专有名辞解释, 数学公式推导来源, 详细图解说明, 相关参考书目页次, 与设计范例等. 上图为AAA 软件窗口与名辞图解窗口AAA 飞机设计软件功能简介表软件 Modules功能 Features 参考书目 BooksWeight 重量分析飞行任务中各阶段飞机重量、燃油量计算各部位重量、重心位置及力距分析起飞重量对气动力与推进力等的敏感度Airplane Design Parts I, II, VAerodynamics 空气动力计算飞机的升力、阻力及气动力中心分析飞机所需控制翼面的大小及种类绘制各种升力、阻力、速度及控制翼面几何等关系图Airplane Design Parts I, II, VIPerformance性能依据法规或任务需求的性能条件，如起飞跑道长度，计算出飞机必备的诸元，如最小推力由已知的飞机诸元，如推力与升力，计算出飞机的Aerodynamics & Performance,Airplane Design Parts I, VII各项性能，如起飞时速度，爬升率等Geometry 几何绘图决定飞机机身、机翼、水平尾翼、垂直尾翼与控制翼面的几何形状大小，并计算相关飞机的诸元如几何中心，同时将结果立即修正空气动力等其它有关诸元绘制上述 2-D 飞机几何图(飞机 3-D 绘图软件A eroPack-Ashlar 介绍于后)Airplane Design Parts II, IIIPropulsion推进由引擎与螺旋桨制造商的推力数据 (uninstalleddata) 计算出飞机的推力(installed thrust)计算引擎进气口与出口的大小、压力的变化与阻力Airplane Design Parts VI, IIStability & Control 稳定与控制估算所有稳定性与控制性的导数 (derivatives)由设计要求的稳定与控制特性，推算所需的控制翼面与制动力距的大小Flight Dynamics I, AirplaneDesign Parts II, VIDynamics动力分析飞机的 Open Loop 与 Closed Loop 的控制系统动力特性绘制控制系统的 Bode 与 Root-Locus 图Flight Dynamics I, IILoads结构负载(受力)分析 Load Factor 与速度的关系，绘制符合FAR23, FAR25, MIL-A8861(ASG) 的 V-n 图计算飞机各部位的负载(受力) 以供结构分析Airplane Design Part VStructures结构由结构采用的材料与受力情形，估算结构分部的重量Airplane Design Part VCost 成本估算飞机设计案的各项成本，包括研发、设计、制造与原型机Airplane Design Part VIIIAAA-CAD飞机3D绘图软件AAA-CAD 飞机3D绘图软件是采用欧美知名工业设计绘图软件Concept Unlimited (CU) 为核心，经 DAR公司开发加入飞机绘图工具功能AeroPack (AP) 而成。

AeroPack飞机绘图功能组是由美国DARcorporation公司研发，包含十多项专门用于飞机设计的绘图功能，并可将Advanced Aircraft Analysis (AAA) 飞机设计软件相关飞机外形数据(geometric data) 直接读入CU软件中，立即呈现设计飞机的3D制图，再利用AAA-CAD的各项功能进行细部绘图。

AeroPack 飞机绘图功能组AeroPack 飞机绘图工具组包含以下 11 种独特的功能：绘制机翼airfoil & wing1.Create Airfoil由 NACA 方程式或图点档案直接绘出 airfoil。

软件包含超过1000 个 NACA airfoil 数据库，直接输入 4 码、5 码或 6 码 NACA 代号，即可自动绘出标准 airfoil。

2. Wing Planform绘制飞机各升力翼面(如wing, stabilizer, elevator, rudder, flap …)，可在定义span, root chord, tip chord, sweep, aspect ratio, taper ratio, surface area 等不同组合的数据之后，瞬间自动绘出3-D 翼面。

3. MGC绘制Mean Geometry Chord (MGC)，可经由直接点选一个straight tapered surface 之 root chord 与tip chord (或 cranked surface 之root chord, intermediate chord, 与 tip chord)。

绘制机身,引擎, 导风道(fuselage, nacelle, & ducts)4. Polyconic Surfaces绘制各飞机具连续曲面的部位，与处理曲面的相切与接合。

5. Space Spline以制两条曲线直接绘制其在空间中之交割线。

6. Preimeter Curve计算与绘制出周长曲线以供分析一表面的 wetted area。

一飞机的周长曲线斜率 (wetted areas)若有急升或急降，皆显示有不理想的表面特性(例如阻力较大)。

7. Area / CG Curve计算与绘制出飞机各部位的剖面积机分线与重心线，以便计算容积与分析阻力。

8. Sum Curve将数个 area curves 加总计算并绘制总合曲线。

9. Obscuration Plot绘制飞行员, 雷达天线, 感应讯号器等的视野 (field of view)。

10.Cure Integration对曲线作积分以计算面积或容积。

11.Import Airplane输入 AAA 软件的飞机几何数据文件 ''.geo''，可瞬间绘制出飞机主要部位的 3-D 图，包括：fuselage, wing with control surfaces, horizontal tail with control surfaces, carnardwith control surface, nacelle, tailbooms, stores。

AAA飞机设计书籍系列美国堪萨斯大学航天工程系教授Dr. Jan Roskam所著作的 12 本有关飞机设计，飞行动力学，空气动力学与飞机性能的书籍内容，共达 4,800 页，是一套完整、详尽、有系统的飞机设计教科书与参考书，也是历年来国内外学校航空工程学系所经常采用的教科书，亦是飞机设计人员重要的参考书。

这12 本书籍融合成为一套全球销售将近十年的AdvancedAircraft Analysis ( AAA ) 飞机设计分析软件。

其中一本Airplane Aerodynamics &Performance (飞机空气动力学与性能)是与蓝川滔教授Dr. Chuan-Tau Edward Lan合着。

飞机设计第一册：飞机的初步计算作者：Dr. Jan Roskam详述一个快速的方法，计算起飞重量、燃油重量、机翼面积、起飞与降落的升202Weight，Aerodynamics，Performance力、与起飞时推力等的相互关系，以获得飞机最主要诸元总量的一个合理与合于法规的初步计算飞机设计第二册：初步外形设计与推进系统整合作者：Dr. Jan Roskam本册详述飞机初步外形设计的 16 个步骤，逐一导引读者，以最少的时间来判断该外形设计是否可行。

本册 Part II 与 Part I 所述的初步计算与设计方法，通称为Class I Methods。

当一个设计案通过 Class I Methods 的可行性检验后，即可进入Part III ~ Part VIII 的更精确计算与设计，称为Class II Methods 336Weight，Aerodynamics，Geometry飞机设计第三册：驾驶舱、机身、机翼、操控部位、与推进系统的配置设计，以及剖面图示作者：Dr. Jan Roskam本册以丰富的实际范例与经验，说明飞机各主要部位的配置设计，提供读者广泛考虑的依据454 Weight飞机设计第四册：起落架与各系统作者：Dr. Jan Roskam本册逐项讨论飞机各内部系统的设计包括：起落架、武器挂载、飞行控制机构、燃油系统、油压系统、电路、空调环境、驾驶舱仪表、解冰、紧急逃生、给水与废水，以及讨论飞行安全的定义与评估416 Weight飞机设计第五册：细部重量设计作者：Dr. Jan Roskam本册先讨论一个统计经验方法，称为Class I Method，用数个性能类似的实际飞机细部重量比例为参考，以快速估计各部位的重量与惯性矩。

接着讨论几个实际飞机制造者各自独特的Class II Methods：将飞机各细部的重量与相关的飞机性能，以经验公式表示，供设计者直接由飞机性能诸元及经验值，估计细部重量209Weight，Loads，Structures飞机设计第六册：空气动力与推力的特性550Aerodynamics，Propulsion，Stability &Control作者：Dr. Jan Roskam本册详细讨论计算飞机阻力、推力、升力、力矩，以及重要的飞机稳定性与控制特性。