Join the forum for Designers!
Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!
Join the Forum NowShare, learn and grow with the best professionals in the industry.
De primaire focus is het bereiken van een optimaal ontwerp van het casco voor efficiëntie. Aan de ene kant zijn deze ontwerpdoelen gericht op het verlagen van de impact op het milieu en de bedrijfskosten. Aan de andere kant stelt het ook missiekritische vliegtuigen in staat om te werken voor langdurige duur op hogere hoogten met dezelfde brandstofcapaciteit. Bovendien werken ingenieurs aan het verbeteren van de gewichtsverdeling om het evenwicht en de algehele prestaties van het vliegtuig te optimaliseren.
Een ander focusgebied is de ontwikkeling van elektrisch aangedreven vliegtuigen, die unieke uitdagingen en kansen biedt. Verbetering van de batterij dichtheid en warmtedissipatiemogelijkheden is essentieel voor het maximaliseren van de efficiëntie en betrouwbaarheid van elektrische voortstuwingssystemen.
Bovendien is de verkenning van alternatieve brandstofbronnen zoals waterstof- en innovatieve vliegtuigconfiguraties zoals stutbraced of gemengde vleugels een belangrijk doel in de zoektocht naar duurzame luchtvaart.
Fabrikanten worden geconfronteerd met belangrijke problemen met het structurele ontwerp van vliegtuigen
Met de groeiende ontwerpcomplexiteit worden fabrikanten geconfronteerd met structurele engineering -uitdagingen in het structurele ontwerp en analyse van vliegtuigen die efficiëntie en innovatie belemmeren. Een belangrijk probleem is het losgekoppelde karakter van ontwerp- en analyseteams, die vaak geïsoleerd werken, wat leidt tot herwerken en inefficiënties, wat uiteindelijk van invloed is op het algemene ontwikkelingsproces en het succes van het programma.
Bovendien verspillen ingenieurs waardevolle tijd om gegevens handmatig te extraheren en rapporten te genereren tijdens het omgaan met structureel ontwerp en analyse van vliegtuigen, een proces dat gestroomlijnd moet worden door automatisering, waardoor middelen worden vrijgemaakt voor werk met een hogere waarde. Deze uitdaging benadrukt de behoefte aan innovatieve oplossingen die de efficiëntie en productiviteit in technische workflows kunnen verbeteren.
De afwezigheid van onderling verbonden tools compliceert verder de snelle verkenning van alternatieve ontwerpopties, wat resulteert in een gebrek aan analysemogelijkheden die essentieel zijn voor het faciliteren van snelle ontwerptests en optimalisatie.
Bovendien kan het navigeren door de diverse input en specifieke vereisten van meerdere belanghebbenden die bij het programma betrokken zijn het ontwikkelingsproces aanzienlijk compliceren en verlengen.
Uiteindelijk resulteert de prevalentie van niet-verbonden systemen in inefficiënties en fouten, waardoor de behoefte aan een uniform, gedigitaliseerd end-to-end proces onderstreept om workflows te optimaliseren en nieuwe niveaus van innovatie in structurele engineering van vliegtuigen te ontgrendelen.
De hoge kosten van structureel ontwerp en analyse van vliegtuigen en de impact ervan op niet -terugkerende kosten
Vliegtuigcomplexiteit kan een veelzijdig aspect zijn dat varieert op basis van het type vliegtuigklasse. In een vereenvoudigd model kunnen we drie hoofdklassen met twee uitersten en één klasse in het midden overwegen. De eerste klasse vertegenwoordigt een zakelijke jet, die een relatief hoge mate van complexiteit presenteert in zijn Empennage, Wings, Rompelen en besturingsoppervlakken. In de richting van de klasse in het midden hebben we een commercieel vlak, gekenmerkt door een nog hoger niveau van complexiteit in alle componenten. Ten slotte valt een multirole straaljager aan het andere extreme uiteinde op met de hoogste complexiteitsniveaus voor zijn verschillende componenten.
Het is essentieel om te benadrukken dat technische vliegtuigstructuren een belangrijke rol spelen bij het bepalen van de totale niet -terugkerende kosten van vliegtuigen. Voor de verschillende vliegtuigklassen, waaronder Small Business Jets, commerciële vliegtuigen en straaljagers, kan het percentage structurele niet -terugkerende kosten binnen een bepaald bereik variëren. Om een benchmark in te stellen, wordt geschat dat technische vliegtuigstructuren voor een commerciële luchtvaartmaatschappij maximaal 65 procent kunnen wegen1 van alle totale niet -terugkerende kosten.
Ondanks mogelijke verschillen die kunnen worden waargenomen, afhankelijk van de klasse, kan het belang van het uitvoeren van grondig ontwerp, analyse en testen van grondige vliegtuigen niet overdreven worden, omdat het cruciaal is om luchtwaardigheid en veiligheid te waarborgen.
In verschillende vliegtuigklassen worden fabrikanten en integrators belast met de verantwoordelijkheid om de kosten van structurele engineering effectief te beheren om het concurrentievermogen te behouden, winstgevendheid te waarborgen en programmasucces te behalen.
Welke strategieën kunnen Aerospace Engineers gebruiken om niet -terugkerende kosten te verminderen?
Aerospace-ingenieurs kunnen een geïntegreerde simulatie- en testbenadering implementeren, met behulp van best-in-class ruimtevaartsimulatiesoftware om digitale transformatie te stimuleren. Deze aanpak kan leiden tot een naadloze integratie van robuuste technische workflows die de goedkeuring van gerichte mitigatiestrategieën vergemakkelijken. Deze strategieën zijn ontworpen om niet alleen de kosten te minimaliseren, maar ook prestatiedoelen te bereiken en een soepele introductie in de service te garanderen.
Een rigoureuze en creatieve structurele technische workflow
Moderne structurele engineering voor vliegtuigen zou een veerkrachtige en flexibele workflow moeten omvatten die zowel strengheid als creativiteit mogelijk maakt om de structurele integriteit en prestaties van het vliegtuig te waarborgen. Deze ingewikkelde reeks gespecialiseerde taken, omspanning van ontwerptechnische disciplines zoals gewichts- en balansberekeningen, aerodynamica en prestatieanalyse, externe en interne belastingbeoordelingen, vermoeidheidsanalyse en evaluatie van schadetolerantie, vormt een samenhangende en efficiënte reis van initiële concepten naar gedetailleerde ontwerpen, met elke fase die een onderscheidende uitdagingen presenteert.
Tijdens dit uitgebreide proces moeten structurele ingenieurs een dunne lijn navigeren tussen analytische precisie en inventieve probleemoplossing. Door deze aanpak te omarmen, kunnen ze vliegtuigstructuren maken die niet alleen optimaal zijn in hun ontwerp, maar ook goed presteren in hun geïdentificeerde missies.
Verbetering van programma -efficiëntie door automatisering en exploratie
Automatisering en de mogelijkheid om ontwerpalternatieven snel te verkennen, zijn essentiële strategieën om de programmaprestaties te verbeteren en niet -recurrende kosten in structureel ontwerp en analyse van vliegtuigen te beperken. Door automatisering te omarmen, kunnen ingenieurs waardevolle tijd besparen en hun workflows stroomlijnen. Een van de belangrijkste uitdagingen waarmee ze worden geconfronteerd, is de handmatige, tijdrovende aard van data-extractie en het genereren van rapport. Het automatiseren van deze repetitieve taken maakt middelen vrij die beter kunnen worden toegewezen aan werk van hogere waarde, zoals ontwerpoptimalisatie en probleemoplossing. Geautomatiseerd gegevensbeheer en rapportgeneratie verbeteren niet alleen de efficiëntie, maar zorgen voor consistentie en nauwkeurigheid, waardoor het risico op dure fouten wordt geminimaliseerd.
De empowerment om alternatieve ontwerpopties snel te verkennen en te evalueren is inderdaad essentieel bij het stimuleren van innovatie. Traditioneel heeft het ontbreken van verbonden gereedschappen en siled workflows het vermogen van ingenieurs om snel hun ontwerpen te testen en te verfijnen, belemmerd. Door analysemogelijkheden te verbeteren en digitale samenwerkingsplatforms te gebruiken, kunnen ingenieurs nu naadloos meer herhalen, de ontwikkelingscycli versnellen en nieuwe mogelijkheden ontgrendelen. Door strategische automatisering en de vrijheid om de ontwerpruimte creatief te verkennen, kunnen fabrikanten gewichtsvermindering bereiken, de brandstofefficiëntie verhogen en de veiligheid verbeteren. Deze mogelijkheden kunnen de niet -terugkerende kosten in verband met structurele engineering van vliegtuigen aanzienlijk verlagen.
De traceerbaarheidslast afnemen van de ingenieur
Bovendien kan een verbeterde digitalisering van structurele engineering van vliegtuigen de traceerbaarheidslast voor ingenieurs aanzienlijk verlichten, waardoor belangrijke voordelen worden ontgrendeld om niet -terugkerende kosten te verminderen. Met naadloos gevolgde ontwerpwijzigingen maakt de digitaliseerde workflow efficiëntere certificeringsdocumentatie en geïmplementeerde configuratie-gecontroleerde simulaties mogelijk. Dit bewaart op zijn beurt de relatie tussen individuele vliegtuigcomponenten en de algehele belasting, het bereiken van betrouwbare traceerbaarheid tijdens het ontwerp- en analyseproces. Dientengevolge kunnen ingenieurs gemakkelijker naleving van de certificeringsautoriteiten gemakkelijker bewijzen, waardoor de vereiste handmatige inspanningen worden verminderd.
Een van de mogelijke benaderingen om niet-terugkerende kosten te verminderen, is de traceerbaarheidslast van de ingenieur af te nemen door verbeterde digitalisering. Als gevolg van die fabrikanten kunnen hun structurele engineeringworkflows optimaliseren, focussen op taken met een hogere waarde en uiteindelijk de substantiële impact van structurele engineering op de totale kosten van het vliegtuigprogramma's naar beneden dalen.
Conclusie
De SimCenter ™ softwaresimulatie- en testoplossingeneen onderdeel van het Siemens Xcelerator Business Platform bestaande uit software, hardware en services, verbetert de workflow van de structurele engineering aanzienlijk. Het maakt bijvoorbeeld een verbeterde en gedigitaliseerde samenwerking tussen vluchtfysica en structurele analyse -afdelingen mogelijk, verlaagt de traceerbaarheidskosten en zorgt ervoor dat gegevens worden opgeslagen, getraceerd en gemakkelijk herbruikbaar in volgende programma's. Deze vorderingen vergemakkelijken simulatiegestuurde optimalisatie in het structurele ontwerp en analyse van vliegtuigen, wat mogelijk resulteert in kostenbesparingen tot $ 103 miljoen voor een smal-body vliegtuig.
Download onze infographic met de titel 'Voor meer informatie over aanvullende mitigatiestrategieën en kostenbesparingen in verschillende vliegtuigklassen'Het verzachten van niet -recurrende kosten in het structurele ontwerp en analyse van vliegtuigen. “
Ten slotte, als u diepgaande technische inzichten zoekt in het structurele ontwerp en analyse van vliegtuigen, nodig ik u uit om de onderzoekspaper l geleverd in AIAA en benadrukt op de Een pluimwebsite getiteld “Geïntegreerd structureel ontwerp en analyse toegepast op een grote bewakingsdrone”.
Join the forum for Designers!
Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!
Join the Forum NowShare, learn and grow with the best professionals in the industry.