peterdsharpe/AeroSandbox

What it solves

AeroSandbox 简化了飞机和其他工程系统的设计与优化。它解决了优化大规模设计问题（通常涉及数万个变量）的困难，通过提供一个物理模型端到端可微分的框架，从而在标准硬件上实现快速收敛和高性能表现。

How it works

该包结合了类似 NumPy 的语法以提高易用性，并结合了现代自动微分技术。这使得软件可以自动计算梯度，从而消除繁琐的手动导数数学计算。它包含了一个可微分航空航天物理模型的库，涵盖了空气动力学、结构、推进系统和任务轨迹，但也允许用户集成自定义的物理模型，或者将其作为非线性方程组、ODE 和 PDE 的独立求解器使用。

Who it’s for

它专为需要进行概念性飞机设计、形状优化或复杂系统权衡分析的航空航天工程师、研究人员和爱好者。

Highlights

• End-to-End Differentiability: 实现多学科（空气动力学、推进系统等）的同步高速高效优化。

• Broad Aerospace Toolkit: 包含用于 Vortex Lattice Method (VLM) 模拟、翼型优化和详细重量估算的工具。

• Flexible Integration: 通过 STEP 导出与 XFoil、AVL 和 CAD 软件进行接口整合。

• General Purpose Solver: 可以独立于飞机设计之外，作为通用优化求解器或用于求解微分方程。