MTA-VHEP(Medium Transport Aircraft — Variable Cycle Hybrid Electric Propulsion)是一个概念设计级别的推进系统仿真仓库,面向下一代中型运输机的动力架构探索。
目标不是工业级 CFD、认证发动机仿真或最终飞机设计。目标是物理一致的趋势、可追溯的假设、报告就绪的表格和可复现的图表。
本仓库是 AeroEngineDesign_BasedOnAI 项目的主仓库,承载从模型搭建、敏感性分析到概念设计报告的完整工作流。
| 项目 | 规格 |
|---|---|
| 机型 | 中型运输机 |
| 设计载荷 | 25 t |
| 设计航程 | 3200 km |
| 主推进 | 2 台三流道变循环涡扇发动机(VCE) |
| 电动辅助 | 4 台短时混合电吹气襟翼风扇 |
| 燃料兼容性 | Jet-A / SAF 场景支持 |
| 氢燃料 / 爆震推进 | 仅预留未来升级路径(enabled=false) |
├── 01_simulation/ # Python 概念级仿真(mta_vhep 包)
│ ├── config/ # YAML 配置文件(假设集中管理)
│ ├── mta_vhep/ # 核心仿真包
│ │ ├── core/ # 大气、单位、常数
│ │ ├── aircraft/ # 气动、重量
│ │ ├── propulsion/ # VCE 涡扇代理、电动风扇、燃油、轴功率提取
│ │ ├── electrical/ # 电池缓冲、电母线、逆变器、电机、热管理
│ │ ├── mission/ # 任务求解器、航段模型、进近分析、起降代理
│ │ ├── analysis/ # 敏感性分析
│ │ ├── interfaces/ # I/O、CSV 导出、数据模式
│ │ └── plotting/ # 图表生成
│ ├── scripts/ # 运行脚本(run_00 至 run_05q)
│ ├── tests/ # pytest 测试套件
│ ├── docs/ # 假设、公式、模型限制文档
│ └── figures/ # PNG / SVG 图表输出
├── 02_report/ # 概念设计报告
│ ├── report/ # 分章节报告(00–10)
│ ├── final_report/ # V1 集成概念设计报告包
│ ├── review/ # 声明-证据矩阵、技术评审
│ ├── tables/ # 假设表、结果表、风险表
│ └── defense/ # 答辩 Q&A
├── 03_references/ # 参考文献(按领域分类)
└── 04_management/ # 项目管理(假设登记、决策日志、任务板、阶段清单)
V0.2 完成了端到端概念计算链:
配置 → 大气/燃料/气动 → 发动机代理 → 混合电系统 → 任务求解器 → 约束诊断 → 敏感性分类
| 里程碑 | 内容 |
|---|---|
| V0.2-00 | 仓库初始化、配置骨架 |
| V0.2-01 | 大气模型、燃料数据库、基础气动 |
| V0.2-02 | 发动机代理模型、轴功率提取 |
| V0.2-03 | 混合电子系统、SOC、电母线 |
| V0.2-04 | 分段任务求解器 |
| V0.2-04R/S | 任务诊断、进近航段审计 |
| V0.2-05 | 敏感性分析(225 案例、10 设计变量) |
| V0.2-05R/Q/Q2 | 约束分类修正、一致性审计、字段语义修复 |
| V1 报告 | 集成概念设计报告包(含摘要、声明门控、附图索引) |
| 指标 | 数值 |
|---|---|
| 敏感性总案例 | 225 |
| 进近模型敏感案例 | 104(原始进近约束与模型公式选择相关) |
| 仅进近修正候选 | 92(诊断性筛选,非最终可行设计) |
| 全段修正可行设计 | 0 |
| 主导剩余约束 | 下降段 197 行、起飞段 28 行 |
| 混合电未满足电负荷 | 69 行 |
- V0.2 未产生全段可行的验证设计点。所有 225 个敏感性案例均存在至少一个航段约束告警。
- 内部一致性审计通过(名义回放 3/3,推力单调性 6/6)。
- 自适应循环方案在代理模型中显示方向性 TSFC 优势(条件性模型趋势,非验证收益)。
- 下降段怠速代理推力不足和混合电功率调度是约束消解的优先方向。
本仓库所有输出受声明门控约束,禁止出现以下表述:
- "已验证的燃油消耗降低" / "认证航程" / "STOL 能力已实现"
- "最终可行方案" / "最优设计" / "认证级模型"
- "氢燃料推进已具备" / "爆震推进已验证"
完整声明门控见 02_report/final_report/final_claim_gate.md。
- 下降段推力模型修正
- 非进近约束消解(下降段 + 起飞段)
- MTOW 尺寸迭代闭合
- 混合电功率调度优化
- 低速气动验证
# conda
conda env create -f 01_simulation/environment.yml
conda activate mta-vhep
# venv
python -m venv .venv
.\.venv\Scripts\activate
python -m pip install -r 01_simulation/requirements.txtcd 01_simulation
python scripts/run_00_smoke_test.py # 冒烟测试
python -m pytest # 完整测试套件本仓库为概念设计级别模型。所有数值结果为配置派生或占位符输出,不是已验证的飞机性能、认证航程、STOL 能力、噪声预测、SAF 碳中和或氢/爆震推进就绪度。