Lufthansa Technik利用Ansys仿真解決方案，創(chuàng)造并驗(yàn)證了一種受鯊魚皮啟發(fā)而誕生的飛機(jī)涂層技術(shù)，該技術(shù)可顯著減少阻力、燃油消耗和二氧化碳排放

全球領(lǐng)先的飛機(jī)技術(shù)服務(wù)提供商之一Lufthansa Technik，通過(guò)集成Ansys仿真解決方案進(jìn)行AeroSHARK的設(shè)計(jì)和認(rèn)證，這是一種模擬鯊魚皮的仿生涂層技術(shù)，可顯著減少燃油消耗和二氧化碳（CO2）排放。

通過(guò)利用Ansys計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）和高性能計(jì)算（HPC）技術(shù)，Lufthansa Technik與化工企業(yè)巴斯夫（BASF）合作設(shè)計(jì)出具有精細(xì)脊?fàn)钔黄鸾Y(jié)構(gòu)（被稱為肋條）的涂層薄膜。該肋條結(jié)構(gòu)（溝槽結(jié)構(gòu)）效應(yīng)模仿了鯊魚皮上的盾鱗，后者可通過(guò)減少阻力和摩擦力以及增加浮力，幫助鯊魚輕松地在水中穿行。工程師使用Ansys CFD對(duì)肋條結(jié)構(gòu)周圍的湍流現(xiàn)象進(jìn)行分析，以確保產(chǎn)生相同的效果。

Lufthansa Technik利用Ansys仿真工具構(gòu)建和驗(yàn)證更小型、更通用的AeroSHARK虛擬原型，然后通過(guò)全面的空氣動(dòng)力學(xué)仿真對(duì)原型進(jìn)行擴(kuò)展和定制。由于能夠仿真整架飛機(jī)（包括飛行行為），并使用創(chuàng)新的湍流建模功能驗(yàn)證肋條效應(yīng)，Lufthansa Technik既降低了物理飛行測(cè)試的風(fēng)險(xiǎn)，也大幅縮短了認(rèn)證時(shí)間。

Lufthansa Technik利用Ansys CFX創(chuàng)建了波音777-300ER的CFD模型，包括逼真的機(jī)翼形狀。這有助于確定作用在飛機(jī)上的壓力分布以及相應(yīng)的力和力矩

AeroSHARK已獲得歐盟航空安全局（EASA）和美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）的認(rèn)證，可用于兩種波音777機(jī)型，目前分別由瑞士國(guó)際航空公司（SWISS）和漢莎貨運(yùn)航空（Lufthansa Cargo）公司負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)。一旦Lufthansa Cargo的11架波音777F和SWISS的12架777-300ER飛機(jī)全部接受AeroSHARK改裝，Lufthansa Group每年將減少超過(guò)25,000噸的碳足跡。

Lufthansa Technik負(fù)責(zé)飛機(jī)性能、CFD和飛行測(cè)試的高級(jí)工程師Stefan Kuntzagk表示：“AeroSHARK可以極大地促進(jìn)航空運(yùn)輸?shù)目沙掷m(xù)發(fā)展。通過(guò)Ansys仿真解決方案，我們能夠以準(zhǔn)確可靠、穩(wěn)健而且高計(jì)算效率的方式對(duì)飛機(jī)和空氣動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行建模，增強(qiáng)和擴(kuò)展我們的鯊魚仿生技術(shù)，從而使整個(gè)子機(jī)隊(duì)更加環(huán)保，降低燃油消耗，并減少商用飛機(jī)的二氧化碳排放。”

目前，由于仿真驅(qū)動(dòng)測(cè)試大獲成功，飛機(jī)的40%已經(jīng)可以被AeroSHARK覆蓋，并計(jì)劃將覆蓋范圍擴(kuò)展到飛機(jī)的其他區(qū)域。

Ansys全球銷售與客戶卓越部高級(jí)副總裁Walt Hearn表示：“客戶的創(chuàng)造力經(jīng)常讓我們贊嘆不已，Lufthansa Technik開拓性的AeroSHARK涂層技術(shù)也同樣讓我們感到驚艷，該技術(shù)有望顯著降低燃油消耗和二氧化碳排放。我們的客戶不斷地向業(yè)界證明，當(dāng)Ansys仿真解決方案與新穎巧思和遠(yuǎn)見卓識(shí)合而為一時(shí)，一切皆有可能。由于更具可持續(xù)性的推進(jìn)系統(tǒng)仍在研究和測(cè)試中，像AeroSHARK這樣能夠起到立竿見影效果的創(chuàng)新技術(shù)，對(duì)于減少航空業(yè)的碳足跡至關(guān)重要。

如欲進(jìn)一步了解仿真對(duì)航空業(yè)帶來(lái)的影響，請(qǐng)蒞臨于6月19日至25日在法國(guó)舉行的2023巴黎航展Ansys展臺(tái)。

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