航空發(fā)動機數(shù)智化科普系列叢書共分為六冊，《圖解航空發(fā)動機數(shù)字孿生》是該系列叢書的第一冊。數(shù)字工程是一種集成多學(xué)科和智能技術(shù)的數(shù)字化方法，其核心是構(gòu)建智能架構(gòu)、運用數(shù)字主線，基于研發(fā)、測試、制造和運行等過程中的數(shù)據(jù)，采用智能方法進行數(shù)字孿生模型的構(gòu)造與訓(xùn)練，進而支撐裝備全壽命周期從方案設(shè)計直至退役處置的所有工程和管理活動�；�于數(shù)字工程技術(shù)可以開展數(shù)字試驗、健康管理、數(shù)字維護、險情預(yù)警、延期服役、反向設(shè)計、智能控制、流程優(yōu)化和優(yōu)選優(yōu)配等諸多工作，進而縮短研發(fā)周期、降低試驗成本、提升裝備安全并實現(xiàn)精準快速維護等。近年來，各大國在多因素驅(qū)動下全力推動了數(shù)字工程技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，已形成了清晰的戰(zhàn)略目標，引發(fā)了一系列變革。數(shù)字主線和數(shù)字孿生是數(shù)字工程的核心技術(shù)，前者強調(diào)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，后者強調(diào)數(shù)據(jù)之間復(fù)雜的映射關(guān)系。數(shù)字孿生完全不同于傳統(tǒng)的根據(jù)物理現(xiàn)象進行數(shù)學(xué)建模的思路，其將物理知識融入智能架構(gòu)，通過有限數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，特別是在現(xiàn)行規(guī)則無法解決或者難以解決的問題上具有巨大優(yōu)勢。
　　航空發(fā)動機數(shù)字孿生模型根據(jù)應(yīng)用對象的不同，又分為數(shù)字孿生小模型和數(shù)字孿生大模型。數(shù)字孿生小模型主要應(yīng)用于科研數(shù)學(xué)化試驗．破壞性故障數(shù)字化試驗、智能控制、數(shù)字維護、險情預(yù)警、延期服役，其時間維度主要應(yīng)用于初步設(shè)計方案后。數(shù)字孿生大模型類似于ChatGPT大模型，其根據(jù)歷史型號數(shù)據(jù)推測新的設(shè)計方案并快速給出其性能，例如根據(jù)遄達900、RB211、珍珠15、CFM56系列發(fā)動機設(shè)計、試驗數(shù)據(jù)，第一步可以快速預(yù)測珍珠10X發(fā)動機性能以改進其發(fā)動機設(shè)計，第二步根據(jù)上述發(fā)動機的歷史數(shù)據(jù)給出新的候選設(shè)計方案。數(shù)字孿生第二步的宏偉目標也契合了2018年美軍數(shù)字化工程的宏偉戰(zhàn)略，即“明天給出85%的方案比5年后給出100%的方案更為重要”。
　　本書將以圖片解說的形式分別給出數(shù)字孿生小模型和大模型在航空發(fā)動機領(lǐng)
　　域中的典型應(yīng)用案例，并闡述其關(guān)鍵技術(shù)及攻關(guān)途徑。本書的初衷是以簡明扼要的形式給出航空發(fā)動機數(shù)字孿生的基本概念，其目的在于拋磚引玉，希望引起對航空發(fā)動機數(shù)字孿生理念的百家爭鳴。
　　本書的撰寫分工如下：肖洪負責各類技術(shù)方案和全書文字撰寫，史經(jīng)緯負責全書繪圖，王棟歡負責提供全書所有需求的數(shù)據(jù)，張曉博負責全書數(shù)據(jù)的校核分析。在本書的撰寫過程中，筆者得到了中國人民解放軍第五七一九工廠、中國航發(fā)動力股份有限公司、中國航發(fā)四川燃氣渦輪研究院、中國航發(fā)沈陽發(fā)動機研究所、中國航發(fā)湖南動力機械研究所等多家單位的指導(dǎo)和幫助，在此表示誠摯的謝意。
　　筆者深信書中的很多觀點也僅僅是一家之言，難免會出現(xiàn)不妥之處甚至理解的重大偏差，懇請廣大讀者批評指正。