Phát triển và cải tiến máy bay đã đi được một chặng đường dài trong một khoảng thời gian ngắn và phần lớn quá trình phát triển này đã theo kịp tốc độ. Nhưng sự phức tạp mà các thiết kế mới đang mang đến trong quá trình phát triển khiến các kỹ sư cũng như OEM phải đặt câu hỏi làm thế nào để họ đáp ứng được điều đó trong khi phải đối mặt với các áp lực bên ngoài. Giống như ngành công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ đang gặp phải yêu cầu từ các cơ quan quản lý về các tiêu chuẩn môi trường, yêu cầu của hành khách về việc tăng cường kết nối và cạnh tranh từ các công ty công nghệ trong việc tích hợp phần mềm của máy bay tương lai. Thật không may, tất cả những vấn đề này đều liên quan đến nhau và không thể được tiếp cận một cách hiệu quả.

Đối với những công ty sáng tạo nhất, đây sẽ không phải là một điểm đột phá. Thay vào đó nó là cơ hội để khai thác sự phức tạp và tạo ra những chiếc máy bay nhanh hơn bao giờ hết trong tương lai. Nhưng điều đó đòi hỏi kỹ thuật hệ thống dựa trên mô hình, lập kế hoạch phù hợp và một bản sao kỹ thuật số toàn diện để xử lý kho dữ liệu ngày càng tăng được thu thập từ các mô hình, kết quả thử nghiệm ảo và nhà cung cấp. Hệ thống cần được tối ưu hóa không phải cho một thông số mà là tất cả chúng để có được chiếc máy bay tốt nhất. Điều này không thể được nắm bắt trong kỹ thuật hệ thống dựa trên dữ liệu truyền thống được tìm thấy trong cộng đồng hàng không.

Ở cấp độ hệ thống và kỹ thuật kết cấu, các giải pháp mô phỏng công cụ kỹ thuật đa miền mở rộng có thể được sử dụng để thực hiện phương pháp thiết kế dựa trên mô hình và nắm bắt được mức độ phức tạp của hệ thống máy bay từ cấp độ linh kiện đến cấp độ hệ thống. Kỹ thuật hệ thống là tìm hiểu mối liên hệ giữa các hiện tượng vật lý trong hoạt động bình thường và các trường hợp khẩn cấp. Với nhiều hệ thống điện và điện tử hơn trong máy bay ngày nay, điều cần thiết là phải hiểu cách các hệ thống này có thể tương tác với môi trường xung quanh. Khi mô phỏng trên máy tính, nhiễu song đơn giản chỉ gây phiền toái nhưng trong không khí, nó có thể là một vấn đề rất nghiêm trọng.

Khi máy bay chuyển từ các thiết kế truyền thống sang các phương tiện bay đô thị quadcopter để chuyên biệt hóa các loại hình bay, điều quan trọng là phải hiểu động lực bay của các thiết kế mới. Công nghệ chim sắt ảo và hardware-in-the-loop là những bổ sung quan trọng cho bộ công cụ của kỹ sư – cả hai đều hạn chế sự phụ thuộc vào thử nghiệm đường hầm gió đắt tiền và kết quả có thể được thu thập sớm hơn trong chu kỳ phát triển. Giá trị của việc tích hợp máy bay ảo chỉ mới bắt đầu được hiểu một cách đầy đủ nhất.

Hệ thống động cơ điện đại diện cho xu hướng lớn cuối cùng đẩy các công ty hàng không vũ trụ vào những không gian thiết kế phức tạp hơn. Pin vẫn chưa đạt đến tỷ lệ năng lượng trên khối lượng do nhiên liệu dầu mỏ và động cơ đốt trong cung cấp. Việc cân bằng phương trình của lực đẩy, khả năng chịu tati và trọng lượng máy bay đòi hỏi sự tích hợp miền kỹ thuật chặt chẽ, cùng với vô số phương trình phức tạp khác về cách triển khai các hệ thống con khác nhau.

Có thể có những trở ngại, nhưng hàng không vũ trụ vẫn luôn có những khó khan từ trước đến nay. Tin tốt là có những công cụ giúp ngành công nghiệp bắt đầu chuyển dịch phương pháp kỹ thuật hệ thống dựa trên mô hình. Các công cụ cho phép các kỹ sư đại diện cho tất cả các yếu tố vật lý trong một chiếc máy bay từ cấu trúc, cơ học, chất lưu, điện, nhiệt cho đến mô phỏng các tương tác động lực của chúng. Các công cụ này giải quyết cấp độ linh kiên lên đến cấp độ hệ thống và có thể được tích hợp vào quy trình PLM. Khi các dự án phát triển theo phương pháp luận, phần mềm sẽ giúp kiểm soát kết quả không tương thích.

Nguồn: Siemens

Bình luận

Bình luận

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *