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eVTOL飞行器气弹综合分析软件
eVTOL飞行器气弹综合分析软件，采用组件式、可扩展集成架构，集成气动、结构、气弹等分析模块，实现了多构型eVTOL飞行器动力学建模、仿真、性能评估与可视化一站式分析，已成功应用于eVTOL飞行器动力学设计，填补了行业工业软件的空白。
在空气动力学仿真方面，采用粘性涡粒子方法快速建模旋翼尾迹的非定常特性，可实现多个旋翼气动干扰特性快速评估，拉力-功率计算值与试验值最大误差在8%以内。
在结构动力学仿真方面，采用柔性多体建模的方法，针对多构型eVTOL飞行器结构动力学的建模，具有良好的适应性和扩展性；拥有丰富的节点、约束、载荷动力学建模组件，可通过拖拽实现结构动力学快速建模，经过旋翼固有特性计算验证，与CAMRADII精度相当，满足工程分析要求。
在气动弹性仿真方面，采用时域耦合的方法，实现了旋翼气弹响应和稳定性分析，旋翼桨叶典型剖面及桨毂处的静/动载荷计算值与经典公开算例的幅值和相位趋势一致。
中国直升机设计研究所、西安前沿动力软件开发有限责任公司
中国直升机设计研究所是我国直升机型号研制总设计师单位和直升机技术发展抓总单位，拥有总体气动、结构强度、旋翼传动、航电、飞控、综合试验、民机适航、材料标准等20多个直升机专业研究室，设计、试验手段达到世界先进水平，具备研制第三代、第四代先进直升机的能力，在eVTOL飞行器研制方面具有深厚的技术基础和工程化能力。
西安前沿动力软件开发有限责任公司（简称前沿动力）是一家专注自主CAE技术与产品研发，为数字化转型提供CAE仿真软件产品和以高性能数值仿真引擎为核心的数字样机与数字孪生解决方案供应商，荣获国家高新技术企业、国家双软企业、陕西省专精特新企业认证。
空天界：请您介绍一下您所在的前沿动力是一家什么样的企业？
西安前沿动力成立于2007年，是专注自主CAE技术与产品研发的国产工业软件供应商，核心业务是为数字化转型提供CAE仿真软件产品和以高性能数值仿真引擎为核心的数字样机与数字孪生解决方案。公司获得了陕西省“专精特新”中小企业、国家高新技术企业、西安市军民融合企业等多项认定，资质认证齐全。
空天界：公司2007年就成立了都有哪些主要的产品和服务，都面向什么样的客户群体，交付形式是什么样的？
公司的核心产品是工程力学综合仿真设计平台ADI.SimWork，核心模块聚焦航空、航天、兵器等领域，涵盖飞行器气动、结构、噪声、推进等仿真方向。
服务客户包括航空、航天、兵器、船舶、核能等领域的主机厂所、国内高校以及风电、能源领域的民营企业等。
目前向市场提供的服务包括自主CAE软件产品销售、CAE仿真咨询服务、软件定制化开发、数字样机与数字孪生解决方案。
空天界：您的企业针对航空航天产业都有哪些主打产品是目前深受好评的？
在航空航天领域，向市场提供三款主打产品：
1. 气动仿真软件OverCFDLab：用于固定翼及旋翼飞行器定常/非定常、层流/湍流、分离/转捩等的气动性能精细化评估。
2. 气动弹性仿真软件HCFDLab：用于解决飞行器静气弹（静变形、发散、扭转等）和动气弹（颤振、抖振、嗡鸣等）问题的精细化评估。
3. 高速流动与燃烧仿真软件ChCFDLab：用于全速域范围内湍流与燃烧化学反应耦合的复杂流场特性评估。
空天界：李总，在了解飞行器设计时，常听到气动设计、结构强度等概念，但对气弹分析相对陌生一些。能否请您为我们科普一下，什么是气弹分析？它最核心的任务，是解决飞行器研发的哪类难题？这项分析是加分项，还是必选项？
空天界：eVTOL气弹综合分析软件是由中国直升机设计研究所（602所）与西安前沿动力联合打造的。这种“工程专家+软件工程师”的组合，是基于怎样的战略互补考虑？在实际协作中，团队又是如何真正实现1+1>2的协同效应？
目前市场上的eVTOL飞行器，如广州亿航、成都沃飞长空的产品，和传统直升机的“单旋翼加尾桨”构型不同，大多是分布式多旋翼构型。这种构型以旋翼为基础，但面临的气动弹性问题更复杂：不仅有传统直升机旋翼的气动弹性问题，还有复杂气动干扰环境下旋翼与机翼耦合的气动弹性问题。
而目前市场上，恰恰缺乏能直接应对这种复杂问题的成熟分析工具。这也是我们双方合作研发的核心契机——中国直升机设计研究所（602所）在旋翼飞行器研制中，围绕旋翼及整机的气动弹性问题，在理论研究、算法开发、试验验证和工程应用等方面积累了深厚经验；前沿动力作为国内老牌CAE软件公司，在软件产品开发与市场推广应用上有着扎实基础，双方能形成战略互补。
这款面向eVTOL飞行器的气动弹性分析软件，既可以服务于602所自身型号研制，也能适配低空经济市场需求。实际协作中，双方成立了联合工作小组，由602所旋翼传动部动力学专家负责定义eVTOL的核心问题场景，比如多旋翼与固定翼耦合的气动弹性问题，进而提出软件内嵌的工程总则和判据；前沿动力的软件开发团队则基于这些需求快速构建软件原型。双方采用敏捷迭代研发模式，围绕“需求定义—原型开发—试验反馈”的循环紧密协作，推动软件更新迭代。
空天界：从西安前沿动力的商业化视角来看，“软件授权+工程服务+数据服务”的组合模式，是基于对eVTOL行业客户哪些核心需求的洞察？未来向SAAS化云端部署演进，作为一家工业软件公司，是出于怎样的市场战略考虑？
空天界：传统直升机、固定翼飞机已有成熟的气弹分析工具。为什么面对eVTOL时，就必须开发一款全新的专用软件？团队是基于怎样的市场与技术判断，决定切入这一细分工具赛道？
现有市场上的eVTOL飞行器，和传统直升机、固定翼飞行器相比，核心特点很鲜明：一是采用分布式多旋翼构型，二是推进技术上用到了全电、氢动力或者混合动力。这两个特点也让它面临着全新的气动弹性问题，最典型的就是我之前提到的，旋翼与旋翼及机身不同部件之间存在复杂气动干扰，进而引发全机振动的问题。
不同飞行器的气动干扰问题其实差异很大：传统直升机主要是孤立旋翼和机身的气动干扰，传统固定翼飞行器没有旋翼干扰，主要是机翼与机身、平尾、垂尾之间的气动干扰。对应的，行业里也有成熟的专用软件，但都适配不了eVTOL的新需求。比如固定翼领域常用的美国MSC公司的Nastran软件，不管是国外还是国内，都已经广泛用于固定翼飞行器的研发设计到适航认证，技术很成熟，但它不具备解决旋翼气动弹性问题的能力；直升机设计领域用到的美国CAMRADII软件，虽然经过了传统直升机“单旋翼加尾桨”构型的型号验证，可面对eVTOL的新构型，也没有办法实现整机气动、结构以及气动弹性的快速建模与分析。
而气动弹性问题，又是eVTOL飞行器从适航验证走向落地应用必须攻克的关键环节。所以我们和中国直升机设计研究所旋翼传动部门对接交流时，一致认为可以发挥双方各自的优势——他们有深厚的旋翼动力学技术积累，我们有工业软件开发经验，共同切入这个细分赛道，研发专门适配eVTOL的气弹综合分析软件，填补行业空白。
空天界：请您介绍一下这款专为eVTOL打造的软件核心产品具体是什么？会以怎样的形式交付给客户？其核心定位、关键功能分别是什么？以及相较于传统气弹分析工具，它具有哪些独特之处？
空天界：项目已于2025年发布首版软件，并完成了多项复杂场景的工程验证。这个节点成果意味着什么？是否标志着技术已从“理论可算”真正走向“工程可用”？首版软件在实际应用中已达到怎样的成熟度水平？
空天界：从行业落地和客户实际需求出发，您认为这款eVTOL气弹综合分析软件最核心的差异化价值是什么？在与整机厂交流过程中，哪一点最让他们觉得“眼前一亮”？
这款软件最核心的价值，就是实实在在解决客户在工程研发中遇到的实际问题——既要“有功能”，还要“分析快”，这也是我们通过深度调研精准抓住的客户痛点。
前期我们和直升机所旋翼动力学传动部组成联合调研组，专门走访了成都沃飞长空、上海沃兰特、上海时的科技等四家eVTOL头部整机研发企业。调研中发现，客户的核心需求比较集中：一方面，他们在型号研发时，一天可能要迭代好多个设计方案，急需对旋翼与机体的复杂气动干扰进行快速评估，但传统CFD仿真计算效率太低，根本跟不上设计节奏；另一方面，像成都沃飞长空研发的倾转旋翼构型eVTOL飞行器，还面临着气动弹性响应快速建模与分析的迫切需求。
而我们的软件正好精准匹配了这两大需求：首先，填补了新构型eVTOL气弹分析的功能空白，能针对性解决复杂气动干扰、倾转旋翼气弹响应等传统工具覆盖不到的问题；其次，核心突破了“分析快”的痛点，能支撑客户高效完成多方案迭代评估，这也是我们相信能让客户眼前一亮的核心特点。
空天界：很多国外气弹软件存在“黑箱运行”的问题，仿真结果出了偏差也无从追溯。这款国产软件，是如何解决这个问题，让整机厂真正拥有“可验证、可干预、可信任”的仿真自主权？在结果追溯、参数调整、过程监控等方面做了哪些创新？
工业仿真软件的仿真结果出现偏差，其实是行业内常见的情况，核心原因主要有两类：一是用户对软件采用的理论算法不够熟悉，二是仿真工程师对具体工程问题的理解不够深入，这两类情况都可能导致建模后得到的仿真结果不可靠。而这也正是工业仿真软件相比于IT软件独有的工程属性——它不只是单纯的工具，更需要贴合工程实际、能经得起实践验证。
为了确保仿真结果的可靠性，在软件研发全程都坚持从第一性原理出发，完整覆盖“理论公式推导—算法设计—程序实现—阶段性正确性验证”的全流程。验证环节也做得很全面，不仅包括基于理论模型的验证、国外公开模型的算例验证，还会通过型号数据对比验证，确保软件从研发到应用，都能真正落地指导客户的工程实践。
另外，在结果追溯和过程监控上，我们也做了针对性设计。软件会输出丰富的建模过程记录以及报错信息，能及时反馈给用户，帮助用户排查问题，确保建模与仿真的准确性，进一步降低结果偏差风险。
空天界：国际上eVTOL气弹分析有哪些主流技术路线？这些路线在应对中国eVTOL产业“快速迭代、成本敏感、构型多元”的特点时，存在哪些“水土不服”的问题？这款联合研发软件做了哪些关键的本土化适应？
eVTOL气弹分析的核心还是旋翼气弹分析，这需要涉及两个关键学科——旋翼系统的结构动力学建模、空气动力学建模，以及两者耦合后的综合建模，我们在方法选择上也围绕“既快又准”的核心需求做了针对性设计。
先说说结构动力学建模，目前行业内主要有传统有限元方法和柔性多体动力学方法。传统有限元方法在灵活性和可扩展性上有局限，比如旋翼构型改变后，边界条件得重新推导，没法快速响应不同构型的设计分析要求。而柔性多体动力学方法正好弥补了这个短板，它是现在旋翼系统结构动力学精细化建模的发展方向。这种方法的优势很明显，多体动力学建模库里有专门针对旋翼的元器件，比如旋翼桨叶用柔性梁建模，桨叶与桨毂的连接部件用铰链约束，用户只需把这些元器件拖拽组合，就能快速搭建起整个旋翼系统，完成结构动力学建模。
再看气动力建模，核心分为两部分：一是旋翼运动产生的尾迹诱导入流建模，二是桨叶剖面上的气动力计算建模，其中尾迹建模是关键。从方法复杂度来看，有均匀入流（动量理论）、线性入流、预定尾迹、自由尾迹，还有近十几年发展的粘性粒子方法和传统网格划分CFD方法。这些方法的规律是建模精度越高，计算效率越低。而粘性粒子方法能兼顾旋翼尾迹的粘性耗散和非定常气动干扰，在精度和效率上达到了较好的折中，所以我们在尾迹诱导入流建模中采用了这种方法，通过它与结构动力学建模的耦合，实现精细化气弹分析。
从用户使用角度来说，大家对仿真软件的要求肯定是“既快又准”，这里的“快”体现在两个层面：一是建模快，我们根据用户需求做了不同构型的建模模板化，用户通过界面直接拖拽模板，就能快速搭建完成市面上已有构型的旋翼气弹弹性分析流程；二是计算快，气动弹性计算中，气动计算占用时间较长，所以选择了兼顾速度和精度的气动算法，这也是软件相比国外产品的一个突出特点。
空天界：国际主流气弹软件如美国的CHARM，其分析方法已被波音、空客及FAA/EASA广泛采纳，甚至成为适航审定中的默认参考。作为面向eVTOL的专业气弹分析软件，西安前沿动力希望在参与或推动国内eVTOL行业仿真评估标准、验证流程规范制定方面，发挥怎样的作用？
空天界：当前低空经济正推动eVTOL向多构型、商用化乃至跨界应用快速演进。从长远来看，这款软件所构建的数字仿真能力，对支撑更复杂的eVTOL研发、推动行业技术升级有何更深远的意义？
现在我国eVTOL飞行器的研发与适航认证已经进入关键阶段，而传统依赖物理原型机的试飞验证模式，存在成本高、周期长、风险大的问题，还难以覆盖复杂的多工况场景，这在一定程度上制约了eVTOL的商业化进程。
为了加速推进商业化，我们认为采用“CAE物理仿真+试飞数据”驱动的数字化试飞，是实现飞行器性能、安全性及适航符合性高效、低成本前置验证的关键手段。基于这个目标，我们未来有清晰的发展规划：
首先，以我们这款eVTOL气弹综合分析软件为基础，进一步攻克多构型飞行器“气动-结构-控制”的实时或准实时耦合仿真技术，为行业的数字化试飞，甚至未来的数字化运维，提供坚实的仿真软件支撑。
其次，我们还计划联合做飞行模拟器的硬件单位，发挥各自在软件技术和硬件设备上的优势，共同打造软硬一体的虚拟化eVTOL仿真试验验证平台，让验证流程更完整、更贴近实际应用场景，助力整个eVTOL行业高质量快速发展。
空天界：公司规划2028年将实现软件的云端SaaS化。能否为我们描绘一个典型场景：一位eVTOL研发工程师，使用云端SaaS版的软件进行气弹仿真，他的工作流程和体验将发生怎样的根本性变化？
空天界：参赛材料中提到要与主机厂共建“仿真-试飞”数据闭环。目前开展了哪些初步尝试或合作方向呢？这种数据闭环模式对于传统“先试飞、再修正”的研发路径，将带来怎样的颠覆性改变？能为整机厂节省多少研发时间和成本？
目前我们已经对接了eVTOL飞行模拟器领域的硬件厂商，未来核心目标是和这类厂商深度联合，打造一个综合虚拟试飞平台。这个平台不只是单一工具的叠加，而是集仿真建模、智能数据融合与沉浸式硬件仿真于一体的一体化解决方案。
我们的核心思路是把试飞验证环节前移，不再依赖传统的物理原型机试飞模式。通过这个虚拟试飞平台，能大幅压缩eVTOL飞行器研制过程中耗时又昂贵的试飞验证周期，从根本上降低项目风险——比如避免因动力学设计不当导致的重大设计返工，或是试飞阶段出现故障而造成的项目延误。
根据我们的测算，借助综合虚拟试飞平台，预计能为客户在eVTOL全生命周期研制过程中节省30%到40%的研发时间，助力客户更快推进产品落地。
空天界：除了eVTOL，这款软件的技术能否应用于传统直升机、无人机或其他旋翼飞行器的研发？在跨领域应用方面，目前已做了哪些探索或具备哪些基础？
我们这款软件的应用范围不局限于eVTOL飞行器，目前在其他相关领域也具备实用价值。
一方面，它完全可以用于传统直升机的相关分析，包括气动特性、结构动力学以及气动弹性问题，能适配传统直升机的研发设计需求；另一方面，对于低速固定翼无人机的气动及气动弹性相关问题，软件也能提供有效的分析支撑。
不过目前跨领域的其他应用我们还没有涉及，未来随着技术的不断迭代和市场需求的拓展，我们也会考虑进一步探索更多适用场景，让软件的价值得到更充分的发挥。
空天界：航空工业软件普遍面临研发周期长、投入大的挑战。团队如何平衡“打磨技术深度”与“抓住市场窗口”这两者的关系？如何确保技术研发与市场需求紧密结合，实现“研产用”的良性循环？
工业软件研发周期长、投入大是全行业的共性问题，不只是航空领域，所有领域的工业软件都面临这样的挑战——既要打磨技术深度，又要抓住稍纵即逝的市场窗口，这本身就是一对需要平衡的矛盾。
针对这对矛盾，我们从开发和市场推广两个层面制定了应对策略：
在开发层面，我们采用了软件开发领域的敏捷迭代模式。不追求一步到位推出完美产品，而是持续输出阶段性的小成果，然后快速对接用户，收集他们的实际使用反馈。通过这种“开发-反馈-优化”的循环，让技术在实践中不断打磨，既保证了技术深度的逐步提升，又能灵活响应市场需求的变化。
在市场推广层面，我们始终坚信“高端技术不等于符合市场的技术”。核心思路是从产品使用场景出发，紧紧抓住客户的核心痛点。确保每一个阶段性成果都能切实解决客户的部分实际问题，从而获得客户反馈和市场收入支撑；这些收入又能反哺研发，为后续的技术迭代提供资金保障，形成“研发-市场-收入-再研发”的良性循环。
这种模式既让我们的技术打磨不脱离市场实际，又能借助市场反馈和收入快速推进产品成熟，有效平衡了技术深度与市场窗口的矛盾。
空天界：当前国家大力推动低空经济发展，多地出台低空经济的试点政策。西安前沿动力如何看待国产仿真工具与地方低空生态建设之间的协同机会？公司计划如何把握这些机会，实现与地方产业的共赢？
空天界：公司目前是否有新一轮融资计划？如果融资，资金将主要用于哪些方向？希望吸引什么样的合作伙伴？
我们公司自2007年成立以来，已走过18年历程。作为一名老员工，我深切体会到工业软件研发之路的艰辛与坎坷。深知作为一家深耕CAE工业软件的技术型企业，唯有通过系统、有效的融资，才能实现可持续研发，深耕行业市场，达成高质量发展目标。
目前，公司正积极推进新一轮战略融资，资金主要用于两大核心方向：一是现有核心产品的迭代研发，包括ADI.SimWork通用平台软件，新发展的eVTOL飞行器气弹综合分析软件、增材制造、管网系统仿真等专用软件等；二是深化AI融合应用研发，聚焦重点行业及成熟工程场景，打造“CAE+AI”智能体。
同时，我们也清醒认识到公司在市场拓展能力上的短板。当前国产工业软件正迎来跨越式发展的重大市场机遇，我们希望借助此轮融资，补充完善市场体系，系统提升市场拓展能力，推动公司从“技术驱动”向“技术+市场双驱动”的平衡发展模式转型，实现快速成长。
结合公司发展需求，本轮融资我们优先引入三类投资方：一是工业软件、AI应用及低空经济领域的专业投资机构，期望借助其行业资源与市场渠道赋能；二是具备大型工程应用场景及行业软件需求的产业投资者，实现业务场景与产品落地的深度协同；三是国家产业基金、创新基金等长期资本与耐心资本，为公司长期研发投入与战略布局提供稳定支撑。
空天界：回到本次大赛获奖，这个奖项对项目的产业化落地和市场推广，能起到哪些实际作用？是否有一些新的合作机会或项目对接？
空天界：最后想请您分享一下获奖感言，我们留作纪念！
