SIMULIA一文读懂系列｜面向航空降噪设计的PowerFLOW仿真路径
随着航空出行需求持续增长，噪声污染问题正受到越来越多的关注。国际民用航空组织（ICAO）不断收紧噪声排放标准，欧洲“Flightpath 2050”计划则明确提出：到2050年飞机噪声需在2000年基准上降低65%。与此同时，主要枢纽机场也相继出台更为严格的降噪政策，将噪声水平与起降费用挂钩。
面对日益严苛的监管要求和公众对生活质量的期待，从大型客机到新兴的eVTOL（电动垂直起降飞行器），更安静的飞行不再是选择题，而是每一款航空产品必须达成的设计目标。
航空降噪的现实挑战
目前航空业在降噪方面面临两大难题。
一方面，传统的飞行噪声测试大多安排在设计周期后期，难以对早期设计提供反馈。飞行测试成本高昂、周期漫长，一旦进入原型验证阶段，产品调整的灵活性已大大降低。
另一方面，新一代飞机推进技术，例如开式转子系统、城市空中出行（UAM）构型等，在提升效率的同时，也带来更复杂的气动噪声源。以GE36为代表的开式转子发动机方案曾因无法有效控制噪声而被搁置。如今，这类构型若想重新进入主流市场，必须在设计初期就明确应对气动噪声的方案。
因此，从设计伊始即引入高精度仿真技术，对噪声源进行建模、分析和优化，已成为推动更安静航空设计的关键抓手。
基于格子玻尔兹曼法的高保真仿真方法
达索系统SIMULIA PowerFLOW平台基于格子玻尔兹曼方法（LBM），为航空气动噪声建模提供全新解法。
与传统CFD方法相比，LBM具备三大显著优势：
01支持复杂几何建模，无需对飞机结构进行大幅简化，预处理效率显著提升；
02可准确捕捉湍流中的非定常特性，数值耗散极低，适用于直接声学模拟；
03在保持LES（大涡模拟）级别精度的同时，计算速度提升1-2个数量级，适合大规模飞行工况下的快速验证。
借助LBM方法，设计团队可在飞机概念设计早期识别并优化关键噪声源，避免后期返工，提高整体开发效率。
模板化流程，加速降噪评估
在实际项目中，SIMULIA PowerFLOW通过模板化工作流程覆盖了多种典型航空降噪场景，包括：
01起落架与高升力装置噪声；
02开式转子与传统喷气式推进系统的排气噪声；
03多旋翼构型eVTOL飞行器的城市环境声学分析；
04无人机飞行器的噪声足迹建模与优化。
这些工作流程均经过系统验证，涵盖全自动网格划分、预处理设置与后处理分析，帮助用户快速部署高保真气动声学仿真，降低学习成本与工程资源投入。
此外，仿真平台还支持与结构模态分析联动，实现对声源激励机制与结构响应之间耦合关系的深入理解。这对提升噪声控制策略的针对性具有重要价值。
以仿真为驱动，加速更安静航空的实现
在航空工业加速迈向可持续飞行的进程中，仿真技术正在从“验证工具”转变为“设计决策引擎”。通过将先进仿真手段前移至研发早期，制造商不仅可以在更低成本下完成噪声性能验证，还能在设计方案上做出更具前瞻性的选择。
在这一转变中，SIMULIA PowerFLOW正助力航空企业应对复杂的eVTOL构型、开式推进方案与城市飞行环境所带来的声学挑战，推动行业在满足监管要求的同时，为乘客和城市居民带来更静谧的飞行体验。
