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万博ANSYS的博客

2019年6月5日

定义航空航天和国防工业趋势的5个因素以及如何解释它们

97%的航空航天和国防(A&D)高管准备对他们的业务进行数字化改造埃森哲咨询公司很明显,这个行业已经进入了一个转型时期。

引发这一变化的A&D行业趋势是由社会、政治和技术变化驱动的,例如环境法规、燃料成本上涨以及电池、传感器和连接技术的进步。这些转变都将导致自主、高效、电动飞机的发展。


仿真是管理和设计A&D行业所有进展的最佳方式

随着这些趋势不断推进飞机技术,它们也增加了行业的复杂性。让我们面对现实吧,现在服役的飞机比维护、维修和运营(MRO)团队的工作时间还要长。确保这些团队能够维护这些遗留设计-以及所有新产品-需要相当大的努力。

面对这种复杂性,初创公司正在快速开发方法、产品和运营,以简化A&D行业。万博网因此,领先的A&D公司必须尽可能快地迭代设计,而不管他们的遗留系统。

对于A&D初创公司和领导者来说,驾驭这些趋势的最快方法之一就是使用模拟技术。通过模拟,A&D行业可以快速迭代设计,确保产品安全,加快认证并简化系统。

模拟燃油效率和环境友好型飞机

客户和监管机构正在向A&D行业施压,要求其生产更省油的飞机。这种压力在限制二氧化碳和氮氧化物(NOx)等排放并将噪音降至最低的新法规中达到顶峰。

然而,A&D行业的绿色趋势不仅仅是为了满足监管要求和拯救地球。它还可以节省大量成本。

看看工程师们是如何使用ANSYS通用工程模拟来设计节油和环保万博的飞机。manbet

许多A&D公司的利润率很低,容易受到燃料成本波动的影响。因此,生产更高效的飞机使A&D公司更适合在燃料成本的起伏中生存。

生产环保飞机有几种方法。工程师可以:

  • 使用计算流体动力学(CFD)来减少设计阻力
  • 在设计中加入轻质材料,比如复合材料
  • 利用增材制造零件的优化拓扑和晶格
  • 改进推进系统的材料、控制软件和设计
  • 设计和集成混合动力和全电力推进系统

所有这些方法都得益于Ansys的普适仿真技术。万博例如,万博Ansys计算流体动力学可以优化飞机的空气动力学和改进推进系统。或者,万博Ansys麦克斯韦可以帮助设计新的电力推进系统。此外,万博Ansys格兰塔可以帮助工程师在数以千计的航空材料中找到替代的、更轻的、高性能的材料。最后,万博Ansys机械可以优化零件的拓扑结构吗万博Ansys Additive Suite想办法打印出来。最后,模拟是A&D行业燃油效率趋势的关键

设计自主互联飞机需要仿真

交通是大城市污染和停工的主要来源。解决交通问题的一种方法是利用街道上方的空间来运送人员和包裹。

为了充分利用这一空间,A&D行业正朝着自动驾驶汽车、新型驾驶舱设计和飞机连接的方向发展。

看看工程师们是如何使用ANSYS普适工程仿真来设计自动驾驶汽万博车、新的座舱设计和飞机连接的。manbet

自动驾驶飞机将能够在城市中运送人员和包裹。开发这些工具的大部分研究将集中在传感器、逻辑和安全系统方面。万博Ansys的普及仿真技术可以在虚拟环境中以数字方式连接、测试和验证这些系统。这些模拟将加快开发速度,并确保自动驾驶汽车能够应对任何天气或紧急情况。

A&D行业的另一个趋势是利用美国各地数千个主要由业余爱好者使用的当地机场。通过使用这些机场,航空公司可以提供连接小社区和大城市的本地到本地航班。为了在经济上可行,这需要电动或混合动力飞机,并由一名飞行员操作。为未来的电气化和这些驾驶舱进行设计是一项复杂的任务,需要模拟和虚拟现实系统,以便飞行员和工程师能够测试和优化飞机。

最后,联网飞机可以通过提供额外的安全和Wi-Fi功能,帮助A&D行业吸引更多的人乘坐飞机。免费Wi-Fi可以成为一个卖点,让人们离开公路,回到飞机上。此外,飞机上的数千个传感器可以利用这种连接向航空公司报告数据,提高安全性并挽救生命。然而,在飞机上安装实现这种连接的天线并不像听起来那么容易。天线会影响其他传输和飞机的空气动力学。为了解决这些问题,工程师们需要使用模拟技术。

利用仿真提高A&D行业的工程生产率

影响A&D行业的最大存在趋势之一是其日益增长的复杂性和对工程生产力的压力。

例如,系统的控制软件可能会在大约10年内膨胀21倍。更不用说电子、天线和传感器方面的进步了,要跟踪这些变化是一项繁重的工作。

观看ANSYS普及工万博程仿真如何提高A&D行业的生产力manbet。

解决办法之一是培训和获得新的技术人员、工程师和专家。然而,大量的A&D专业人士在他们能够培训下一代之前就退休了。此外,许多老兵和新人将面临一个挑战,让他们的脑袋适应更先进的技术,比如自动驾驶汽车的人工智能(AI)。

通过自动化各种功能,仿真可以帮助A&D行业跟上这一趋势。通过这种方式,工程师可以传递他们的知识并简化流程,这样许多人的工作就可以由一个人完成。

例如,一个团队可能要花几个小时来确定一个航空航天部件的正确材料。然而,随着万博Ansys格兰塔在美国,同样的研究工作可以由一个工程师在20分钟内完成。

还有一个类似的故事万博Ansys SCADE.可能需要十几个程序员花费几个月,甚至几年的时间来创建认证就绪的控制代码。SCADE可以自动生成相同的代码,从而减少项目的时间和成本。

工程师还可以捕捉和重用通过Ansys的多物理场仿真平台发现的信息。万博该过程包括运行模拟、创建元数据并重用元数据作为模拟过程的模板。

随着A&D行业复杂性的增长,支持服务和咨询将成为确保工程师充分利用模拟技术的重要方式。为此目的,万博Ansys学习中心允许工程师在线访问数百种培训材料。

利用仿真优化维护、维修和大修

如前所述,在我们的机队中,有些飞机的年龄比MRO工作人员的年龄还要大。然而,新的飞机模型继续加入这些机队。

确保机组人员知道如何使用所有这些不同型号的飞机是原因之一到2028年,MRO市场预计将增长50%

了解数字双胞胎、预测性维护和ANSYS普及工程模拟如何改善A&D行业的MRO。manbet万博

随着这个市场的增长,维持所有飞机运行的成本也会增加。模拟是一种极好的降低价格的工具。

例如,传统的MRO人员会根据飞机的使用情况(比如每100个飞行小时)来安排飞机的维修时间。然而,通过模拟数据、历史数据、数字双胞胎和预测性维护,MRO工作人员可以在飞机需要维修前几个小时安排飞机进行维护。

这个新的维修计划限制了一架处于完美工作状态的飞机进行维修的次数。此外,新的时刻表可以在延误或危及乘客之前发现维修问题。

仿真加速国防技术

政治不确定性已成为一个不幸的现实世界各地国防开支的增加就是明证

军费支出增加的另一个原因是,各国政府面临着通过提供最新防御技术快速应对威胁的挑战。

换句话说,国防工业正在寻求提高工程生产率、燃油效率、自主/互联飞机、MRO等。

观看如何获得最新的技术到战场上的时间和预算使用ANSYS普及工程模拟。manbet万博

模拟可以减少实现这些目标所需的大量工作、预算和人力。

例如,依靠模拟而不是手动测试可以节省数百万美元和数十万小时的工作时间。这些模拟加速了救生防御技术在战场上的部署。

要了解更多关于模拟如何支持这五个A&D行业趋势的信息,请阅读:A&D行业模拟解决方案页面

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