DARPA创新未来飞行器设计工具

没得比

　4月22日，美国国防预先研究计划局(DARPA)宣布了“变革设计”(TRAnsformative DESign，简称TRADES)项目，并指出该项目是一项基础研究工作，将开发新的数学理论和算法，以充分利用新材料和制造方法所带来的无限的设计空间。

　　DARPA指出，先进材料正不断展现新的特性(如更高强度和超轻质量)，而增材制造等其他新技术正不断实现将新材料应用到新结构的能力。常规设计技术、表征和算法受到过时的材料特性和制造方法的制约，不能充分利用先进材料和制造革新所带来的物理细节和复杂度提升;DARPA认为这种提升已超过当今设计方法优化相关设计变量的能力，也即目前已接近计算机辅助设计工具和过程能处理的极限，因此需要创新的工具，能够从设计人员处提取需求并提出创新的概念、形状和结构。

　　DARPA举例说，如果要设计一种其部件的物理和功能特性会发生显著变化的结构，如相控阵雷达兼飞机蒙皮等，利用已有设计工具其过程是非常繁琐的——这通常需要单独设计有关部件，之后再联接在一起。DARPA希望通过TRADES项目提出更简洁和统一的设计，就可能适应将雷达直接嵌入到飞行器蒙皮内，进而降低未来军机的成本、尺寸和重量。类似的，已有设计工具不能完全利用先进材料的独特的特性和工艺需求，将导致制造困难和缺陷，极端情况下需要人工操作。如果设计人员能够利用能考虑到先进材料的特性和制造与工艺要求的有关工具，这些问题将显著减少甚至消除。

　　DARPA指出：“现在大部分的设计是基于有用但却是过时的理念基础上，例如现在飞行器机身的制造设计是基于翼梁和翼肋概念，这可以追溯到四千年前的设计理念，TRADES可能会摈弃这些历史悠久的设计理念。”DARPA有意接收来自各技术领域有关未来设计工具的创新概念，超越经典的计算机辅助设计和物理建模，将包括动画、材料科学、应用数学、数据分析与人工智能等领域纳入其中。