航空業的案例
羅羅航空借助Ansys與英特爾技術迅速推動可持續航空業的發展
Ansys產品高級副總裁Shane Emswiler表示：“Ansys很榮幸能與羅羅航空及英特爾展開合作，利用仿真和相關技術開發更清潔的發動機，共同應對氣候問題，并減少排放。我們深信，Ansys的仿真產品組合與英特爾的計算能力將幫助羅羅航空工程師為航空業的未來帶來積極影響。”
歡迎訪問6月19-25日在法國舉辦的2023年巴黎航展，進一步了解Ansys仿真對航空業的影響。
數字化革命顛覆航空業
導讀：如今，航空航天業正處于最有利可圖的時期。發展中國家的經濟增長帶動了航空旅行需求增加，全球范圍內機隊、機場和樞紐的數量也在暴增。飛機制造商的月均生產量也已創造紀錄。目前，全世界服役中的飛機有26000架，而到2028年，將逼近38000架；彼時，國際樞紐的數量將從60個增加到80個，收入客公里（RPK）將從目前的7.4萬億（收入客英里4.6萬億）增至12萬億（收入客英里7.5萬億）。
這種增長本身就是一種顛覆。雖然航空航天業的門檻相當高——畢竟對資本投入和專業性有一定要求，但是，仍有潛在的競爭對手虎視眈眈，想要瓜分大部分業務。
數字化影響
正如大多數行業一樣，數字化也在重塑航空航天業——從收集機上數據的各種傳感器，到無人駕駛飛行。目前，飛機上的不間斷的實時信息流，可以幫助地面人員和飛行員更新系統及設備狀態，及時獲知當前和將來的天氣狀況。例如，不久的將來，這些智能互聯的飛機可以使用實時數據調整飛行路線、提高燃油效率、規避湍流，甚至著陸后無須等待登機門開啟。
最大的挑戰是如何收集和分析大量數據。這一任務由飛機及發動機制造商承擔，要求其增加傳感器、增強實時畫面捕捉能力，以便了解飛機狀態。不過關于這一問題，人工智能也已開始發揮作用。
至于航空航天業價值鏈上的維護端，預見性維護可借助分析法，盡可能精確判斷某一飛機部件何時需要更換，彰顯了其提高效率的能力。雖然這一方法已存在多年，但不論是航空公司，還是維護、維修和徹底檢修的相關機構，現在才開始接受它，以確保飛機零部件得到充分利用，最大限度減少設備檢查次數，同時保證飛機安全性最優。
展開 2050年的航空業會是什么樣？
商業航空業是一個企業不斷展望未來的行業
。這一觀點導致了多年來一些創新的變化和想法的快速發展和實施。盡管目前由于新冠大流行，航空業正處于動蕩之中，但它仍保持著這種前瞻性。那么，2050年航空業會有多大的不同呢？
01
超音速飛行的新黎明
在考慮商業航空的未來時，
超音速飛行的回歸前景往往是一個熱門話題
。當然，這是一個行業已經積累了幾十年經驗的領域。在1976年到2003年的27年里，具有傳奇意義的英法聯合研制的協和式客機使超音速旅行成為現實，從而啟發了世界。
協和式客機是當時開發的兩架超音速噴氣客機之一
。它的競爭對手是由前蘇聯圖波列夫公司制造的TU-144，盡管職業生涯較短，也不太成功。盡管如此，這兩架飛機都代表了他們那個時代驚人的技術成就。
雖然令人遺憾的是，協和式飛機上一次商用飛行已經過去了近20年，但類似機型重返市場的機會似乎很有希望。事實上，今年早些時候，
FAA提出了一項“最終規則”，以幫助促進商業超音速旅行的回歸
。這對像Boom Supersonic這樣的公司來說是一個受歡迎的消息。總部位于丹佛的Boom推出了其超音速載人飛機原型Boom XB-1，將使用3D打印部件。值得一提的是，2018年，有報道稱中科院研發團隊將研發一款名為“I-plane”的超音速飛機，飛行速度將達6000公里/小時，采用雙層機翼設計，能夠運載5噸貨物或50名乘客。
展開 推進航空業的電氣化發展
推進航空業的電氣化發展
多電飛機研發領域的全球領導者諾丁漢大學已經組建了全球最大的航空電力電子與控制研究團隊。作為該校航空航天技術研究所前主管，Hervé Morvan對于實現愿景而必須面臨的工程及業務挑戰有著自己的獨到見解。《Dimensions》近期采訪了Morvan，并一同探討了在實現更小的環境影響和更高的能效目標時，傳統飛機設計的電氣化過程需要作出哪些努力。
Save PDF
訂閱
DIMENSIONS： 您能否談談先進航空技術領域的全球領導者航空航天技術研究所？為什么諾丁漢大學會大力投資這個核心領域？
HERVéMORVAN： 航空航天技術研究所（IAT）成立于2009年，因為學校當時在進行航空航天研究過程中研發出了一種臨界物質。研究所成立的目的是整合各方資源，以便學校能夠加快研究進度。目前我們擁有400多名研究人員，正在開展70多個項目的研究，研究投資超過8000萬美元。
此外，目前英國對航空航天的廣泛關注和大力扶持也使我們能夠從中受益。英國已經擁有世界第二大航空航天產業，而全球航空旅行需求正在不斷增長。據估計，到2030年大約會有27000架新的大型商用客機投入使用。到2050年，航空旅行乘客數量預計會從2015年的34億人次增長到超過160億人次。
歐盟委員會、航空業以及英國政府為我們的項目和其它計劃提供資金，旨在幫助英國抓住發展機遇，滿足航空領域更加嚴格的環境法規，而這些法規是實現全球可持續發展和服務效率的關鍵所在。例如，我們有14個總投入資金高達3800萬英鎊（約4350萬美元）的項目直接關系到歐洲清潔天空二階段計劃的實現，該項目涵蓋24個國家，目標是減少二氧化碳和其它氣體的排放以及降低飛機相關的噪音等級。
展開 
生產制造 | NCSIMUL助力航空制造業蒙皮安全加工
在航空制造業，蒙皮作為飛機的關鍵氣動結構，如同飛機的“肌膚”，不僅塑造其外形，更直接關系到飛行安全與性能。隨著復合材料在蒙皮制造中的廣泛應用，飛機整體減重目標得以有效推進，然而，隨之而來的高精度加工挑戰亦使生產管理者面臨嚴峻壓力：
? 成本高昂：復合材料本身價格昂貴，加之蒙皮尺寸龐大，單件原材料成本即構成顯著負擔。加工過程中的任何失誤導致報廢，都將帶來巨大的經濟損失。
? 風險嚴峻：用于航空蒙皮加工的大型數控機床結構復雜、附件眾多、造價昂貴。一旦因程序或工藝失誤發生機床碰撞，輕則損毀刀具、夾具及工件，重則導致機床核心部件嚴重損壞，后果不堪設想。
? 平衡之難：如何在確保每塊蒙皮加工質量完美無瑕的同時，杜絕安全事故發生并提升生產效率？這已成為航空制造企業亟待解決的復雜命題。
01
NCSIMUL在蒙皮加工仿真中的應用
海克斯康NCSIMUL為制造企業提供數控加工仿真、優化、后處理一體化解決方案，其專注于機床加工的安全性，并在確保安全的基礎上，提供程序優化及后置處理等一系列高效、實用的解決方案。面對航空制造業的種種痛點，NCSIMUL憑借其卓越和高效的性能，成為航空蒙皮加工領域的“安全衛士”與“增效專家”。
# 構建高精度“數字孿生”加工環境
NCSIMUL的核心優勢在于其構建高度逼真虛擬加工環境的能力：
?精準構建虛擬數控機床（精確到每一個軸、附件、防護門） ；
?無縫導入蒙皮的CAD模型和CAM生成的加工程序 ；
?建立與實際完全一致的虛擬刀具庫（包括尺寸、形狀、夾持）；
?設定毛坯、夾具位置，還原冷卻液等客觀條件。
展開 Lufthansa Technik采用Ansys進行AeroSHARK技術開發和認證，推動航空業的可持續發展
如欲進一步了解仿真對航空業帶來的影響，請蒞臨于6月19日至25日在法國舉行的2023巴黎航展Ansys展臺。
飛艇會在未來的航空業中占有一席之地嗎？
十多年前，國際航空運輸協會（IATA）特別呼吁貨運運營商考慮使用飛艇作為實現節能減排的一種方式。據估計，飛艇的排放量比傳統飛機少80%到90%。
在航空業努力應對COVID-19和氣候變化方面所帶來危機之際，飛艇能否成為解決方案的一部分？讓我們來看看在比空氣輕的飛艇世界里發生了什么，以及在更安全的飛艇技術方面取得的進展。
巨大的
“
興登堡
”
號曾一度用作橫跨大西洋的客運工具，直到
1937
年起火，造成
36
人死亡。
今天，全球很少有飛艇在運行。為數不多的飛艇要么在美國大學足球賽或其他體育賽事上充當宣傳材料，要么迎合那些尋找
探索德國新方法
的游客。然而，一些公司希望改變這種狀況。
混合動力飛行器
飛艇歷史上的下一個重大事件將發生在2023年。瑞典公司OceanSky Cruises已經開始推銷Airlander 10飛艇的北極之旅。
這是一艘由英國混合動力航空公司（HAV）開發的混合動力飛艇，價值3289萬美元。這艘飛艇長92米，巡航速度為每小時92英里，可以在空中飛行5天，最大飛行高度是20000英尺(6km)。
Airlander 10
的玻璃底部可以看到下面的風景。
照片：
HAV
空氣靜力和動力學
Airlander 10于2012年8月進行了首次飛行。它最初為美軍建造，名為HAV304，用于對阿富汗進行監視。然而，陸軍終止了該項目。HAV304被改裝為民用，內部安裝了玻璃地板，讓乘客可以暢通無阻地看到他們經過的風景。
這架飛機被戲稱為“飛天屁股”，因為它內涵的后部形狀。它是一個帶有輔助機翼和尾翼的氦氣飛艇。此外，它由四個柴油機驅動螺旋槳提供動力，并利用空氣動力和空氣靜力升力來飛行。
展開 世界環境日 | 航空業如何減少對環境的影響？
減少對環境的影響是航空業正面臨的嚴峻挑戰。
由歐洲清潔天空研發計劃（European Clean Sky R&D initiative）開發的賽峰飛機發動機開放式轉子演示器，是賽峰飛機發動機公司計劃開發的推進系統的一部分。開放式轉子（Open Rotor）配置旨在應對多種技術挑戰，例如新的推進模式、創新的空氣動力學配置和前所未有的制造工藝。
開放式轉子概念發動機的創新型架構是獨一無二的。開放式轉子采用賽峰飛機發動機的M88 Rafale發動機，因其緊湊性而被選中，它具有兩個分別帶有12個和10個復合葉片的反向旋轉風扇。前螺旋槳的直徑為4米，后螺旋槳的直徑略小，這樣可以避免與前螺旋槳葉片尖端處發生的渦流相互作用。與傳統發動機不同，它們是半開式的，不僅減小了整體重量，而且增加了抽風量，涵道比（冷熱氣流比率）超過了30:1。發動機氣流的增加提高了推進效率，改善了燃油消耗，并因此減少了二氧化碳排放量。
與目前的渦扇發動機相比，開放式轉子發動機最終可以將油耗和排放降低30％。
測試演示儀是件復雜的事情
Testing a demonstrator – a complex affair
測試是這個開創性項目的重要組成部分，并且采用了開放式轉子等開拓性新設計，所以這不是小事。憑借革命性的半開式發動機架構、尖端的新材料和創新的制造工藝，發動機測試必須捕獲各種動態數據，既能確保測試的可靠性和完整性，還為設計分析師提供了大量數據供其參考。
為此，賽峰飛機發動機公司的測試工程師采用了Brüel & Kj?r燃氣輪機測試解決方案，該方案的價值早在CFM LEAP*發動機認證期間進行的更大規模的測試中就得到了證明。
展開 “起底”以色列IAI：被航空制造業塑造的國家影響力
不少人認為，該機的失敗要歸結于美國人從中作梗，試圖刻意打壓以色列航空制造業的發展。
鴨翼配后掠翼在很多前沿探索方案中都出現過，但敢拿來實用的只有IAI，而且毫不意外的失敗了。
但從型號設計方案來看，在“獅”式飛機的總體性能指標制定上，IAI確實存在過于苛刻和自信的問題：為了同時強化“獅”式飛機的渦流增升和載荷航程能力，無論是鴨翼與機翼的空間位置關系，還是機翼平面形狀的選取，都做得相當激進。
“獅”式飛機鴨翼的轉軸已經深入到了機翼的投影區域以內。
“獅”式飛機的大面積鴨翼侵入機翼投影范圍，以及采用“鴨翼+后掠翼”的組合，都是航空史上獨有的特例。這導致了該機在大迎角等方面存在不可接受的氣動缺陷，并且不可能通過飛控層面的技術措施予以解決，從而必須完全推倒整個原始氣動設計。
現在活躍在全球的各國各式鴨式布局戰機，其鴨翼布置、機翼平面形狀，均與“獅”式飛機不同。
在總投入有限、同時研發生產費用嚴重依賴美國軍援的情況下，“獅”式飛機的夭折是可以預見的。
此后，IAI還嘗試委托諾思羅普·格魯門公司為該機重新設計機翼，也無疾而終……可以說，“獅”式飛機的夭折反映了IAI在上世紀80年代還不具備足夠成熟的總體規劃能力、特別是技術風險管控能力。
為此，IAI付出了相當沉重的代價：1988年，總員工數量達2.2萬人的IAI宣布裁員5500人，并大量出口“獅”式飛機相關技術以挽回損失。
此后，IAI也嘗試與美國航空技術（集團）公司（ATG）合作研發噴氣式教練機，但投入都很小，且并未成功。
展開 包括GE與GKN的115家金屬3D打印關聯企業參展，國內航空制造業洞悉全球增材制造技術的必去展會
09
增材制造（左）和傳統技術（右）對材料的利用率對比
· 材料測定、軟件仿真、數字測量，增材制造如何整合到產業鏈中 ·
當航空制造業在考慮使用增材制造時，始終需要考量是否能結合到目前應用的工作流程中，有多少軟件模塊需要升級，現有的CATIA、ANSYS是否要加裝模塊？原來購買的掃描測量解決方案有哪些產品可以通用？
明年在TCT亞洲展上將增設INSPEX ——掃描與測量解決方案展區，從對于粉末材料的粒度分析、表面特性；到針對三維數據收集的掃描和測量解決方案，再到最終產品的CT無損檢測。
10
2019TCT亞洲展INSPEX展區展商不完全統計(截止2018.11.30)
展開 航空制造業中的電子束焊接
在我國，電子束焊接技術已廣泛應用于汽車工業、齒輪加工業、精密儀器及電子儀表制造業、電工電能領域和航空航天領域的制造及維修業。我國重型汽車集團在“七五”期間，采用電子束焊接方法成功實現了奧地利引進項目的板材沖壓貨車橋殼的生產。在中國南方航空動力機械公司，許多航空發動機關鍵零部件和民品生產都使用了電子束焊接技術。
目前全世界已有幾千臺設備在核工業、航空宇航工業、精密加工業及重型機械等工業部門應用。在電子束焊接設備的研制開發上具有實力的國家及公司有：德國的PTR精密技術有限公司、英國的劍橋真空工程有限公司及英國接研究所( TWI) 、法國的TECH2META 公司以及烏克蘭的巴頓電焊研究所等。上述幾家公司及研究所的電子束焊接設備在國際上都有較高的知名度，所研發的電子束焊機各有其適用性及特點。其中烏克蘭巴頓研究所生產的中高壓電子束焊機，技術成熟，性能穩定，在前蘇聯的航空宇航焊接試驗中得到了成功的實踐應用。
電子束焊接技術可以高效獲得高質量、大深寬比的焊縫，在航空航天等領域發揮著不可替代的作用，是宇宙空間焊接的唯一可行的焊接方法。經歷50年的發展，其應用領域已經從最初的“高精尖”行業逐步擴展到民用領域，在工業生產中發揮著重要的作用。
展開 
航空航天業或將迎來電推進變革
二、創業公司成為航空電推進領域的主力
●羅蘭貝格公司對全球電推進飛機項目（截至2018年5月）的統計結果，包括使用模式（城市空中出租車、通用航空運輸、支線運輸、商用運輸），項目來源地區（歐洲、北美和其他。其中，俄羅斯企業統計在“其他”類別中），飛機動力源（電池、混合和太陽能），推進類型（螺旋槳、涵道風扇、螺旋槳+涵道風扇、推進器+風扇），投資方（創業企業&獨立投資人，航空航天巨頭（包括空客、塞斯納、巴西航空工業公司、波音），其他現有航空航天企業，大學/政府，大型非航空航天企業（包括卡拉什尼科夫康采恩集團、西門子和健將（workhorse））。
從100個項目投資方來看，約有60%的項目是由創業公司和獨立人士投資，現有航空航天公司占了30%（其中航空航天巨頭占一半），其他10%左右的是由學術和政府機構，如NASA，以及包括西門子和卡拉什尼科夫康采恩在內的大型非航空航天公司。這些數據突顯出來自傳統航空航天和國防領域外的興趣與航空航天業內相比是更強的。而在2017年年底，羅蘭貝格公司第一次報道了電推進領域的研究成果（當時統計了不到70個項目）。當時的數據顯示，航空航天巨頭企業占18%，而其他現有航空航天企業占31%，創業公司和獨立投資人占46%，非航空航天大型企業占5%。兩組數據對比足以看出創業企業對電推進領域興趣的快速增長。
展開 航空制造業的“扛把子”——夾芯復合材料
半個世紀以來，隨著復合材料成型工藝和機械加工水平的提高，芯材的復合材料夾層結構在航空航天領域得到了越來越多的應用。而夾芯復合材料也廣泛應用于各種飛機的制造，案例眾多。
這些三明治夾芯復合芯材，大大減輕了機身的重量，提升了燃油經濟性，提高了有效載荷，從而節省了飛行成本，而且具有優異的防火阻燃性能。（文章整理自互聯網）
LMS Virtual.Lab Motion_方法介紹22--LMS軟件在航空航天業的應用
LMS仿真和試驗技術解決方案在航天航空領域里主要應用于以下幾個方面：
? 保證飛行器整體及其關鍵部件結構完備性，同時應用更輕的材料
? 減小噪聲級和噪聲輻射，同時提高噴氣式飛機引擎的性能
? 加強乘坐舒適性，同時減少整體重量
? 開發更輕的機械系統而不影響安全性和可靠性
? 設計大型和更復雜的衛星，能夠適應極端的發射和運行環境
LMS Virtual.Lab
LMS Test.Lab
LMS Optimus
文檔：
LMS航空航天工程解決方案.pdf
更多資料請關注百度網盤LMS_VL_Motion，Moiton交流群：324201728
粘合劑噴射金屬3D打印技術，已開始應用在汽車和航空航天業
MTC工程師還致力于為即將到來的增材制造系統開發型材，并為其航空航天合作伙伴進行分類項目。
DM P2500的第一次NCAM測試于7月開始，到目前為止，工程師應該開始使用該系統進行預先研究項目。
