飞机天线罩的多物理分析

通过仿真可以预测各种关键性能指标，包括轴向误差、传输损失、鸟击损伤和气动载荷下的挠度。

当涉及到飞机设计时，工程师必须满足标准要求并考虑每一种情况。飞机在极端天气下飞行安全吗?如果飞机撞上了一只鸟怎么办?从起飞到降落，每一个潜在的威胁都需要经过测试和解决，然后才能通过设计。”

由于技术的进步和降低成本的努力，航空航天部件有时被设计成具有多种功能。其中一个部件叫做鼻锥天线罩，它是一个围绕着雷达天线的大型薄壁结构。鼻锥天线罩的设计是为了保护飞机的天气天线，以及作为飞机的空气动力形状的一个组成部分。除此之外，它还必须不影响底层雷达的信号。

天线罩设计者必须确保无论在飞行过程中发生什么情况，设备的每个指定功能都符合关键性能标准。通过强风，冰雹，或飞行过程中的鸟的高速撞击，设计师必须相应地计划和测试。验证通常通过物理测试来完成。虽然物理测试对最终设计验证很有用，但它有几个缺点。物理测量是昂贵的和耗时的，所有这些都是倍增的多功能组件，如天线罩。物理测试的另一个缺点是，在评估设计之前，需要对组件进行完整的制造。

为了减少成本和时间，通常在设计周期的早期使用计算模拟来验证性能。这允许设计师在构建和进一步测试部件之前快速权衡几个“假设”场景。通过仿真可以预测各种关键性能指标，包括轴向误差、传输损失、鸟击损伤和气动载荷下的挠度。虽然单个模型不能完全预测天线罩的行为，但设计师可以使用一种称为多物理模拟的技术。

多物理模拟是一组基于物理的模型，可以结合起来全面描述天线罩的结构、电磁和气动性能。从计算流体动力学(CFD)求解器AcuSolve开始，设计师可以预测飞行过程中飞机周围的气压场。由此产生的压力可以映射到OptiStruct模型上，以准确预测天线罩在气动载荷下的结构响应。
FEKO是一种高频电磁求解器，可用于预测雷达天线的辐射方向图。设计人员可以在有或没有雷达罩的情况下重复这种分析，以测量雷达对天线信号的影响。最后，RADIOSS可以用来预测高速鸟击造成的损害。

这些模型结合在一起，可以描述天线罩的性能，并可用于驱动明智的设计决策，同时节省工程时间和成本。多物理模拟方法是设计复杂、多功能元件的宝贵工具。

要阅读与这篇博客相关的技术论文，请查看:http://web2.altairhyperworks.com/aircraft-radome-characterization-via-multiphysics-simulation