فناوری هوا فضا چیست؟
فناوری هوا فضا چیست؟ هوا فضا در مجموع به جو و فضای بیرونی اشاره دارد. این یک صنعت متنوع با کاربردهای تجاری، صنعتی و نظامی فراوان است. مهندسی هوا فضا شامل هوا نوردی و فضانوردی است و تحقیق، طراحی، تولید، بهره برداری یا نگهداری هواپیماها و فضا پیماها شامل کار سازمان های متعددی است.
بنابراین، فناوری هوافضا به ساخت، آزمایش و نگهداری هواپیماها و وسایل نقلیه فضایی اشاره دارد.
تکنسین ها ممکن است در مونتاژ، سرویس، آزمایش، بهره برداری و تعمیر سیستم های مرتبط با وسایل نقلیه پرتاب فضایی قابل اعتماد و قابل استفاده مجدد و تجهیزات پشتیبانی زمینی مرتبط مشارکت داشته باشند.
چشم انداز فعلی صنعت هوافضا
یکی از صنایعی که بیشتر تحت تاثیر این بیماری همه گیر قرار گرفت، صنعت سفر با هواپیماهای تجاری و تجاری بود.
پرتاب های فضایی برای نیمه اول سال 2020 عمدتاً با سال های گذشته برابری می کردند . 41 پرتاب موفق فقط اندکی کمتر از میانگین پنج ساله 43 پرتاب موفق بود.
با ادامه افزایش بودجه و کاهش هزینه ها، صنعت فضایی احتمالاً فرصت های بیشتری را تجربه خواهد کرد، در درجه اول در دسترسی به اینترنت پهن باند ماهواره ای.
در سال 2020، سرمایه گذاری های فضایی در سطح 25.6 میلیارد دلار باقی ماندند و احتمالاً شتاب سرمایه گذاری ها در سال 2021 نیز پایدار خواهد بود.
به طور کلی، صنعت هوافضا به آرامی، اما مطمئناً در حال بهبودی از رکود واقعی و استعاری در سال 2020 است.
10 روند فناوری مهندسی هوافضا که باید تماشا کنید
با پیشرفت مداوم صنعت هوافضا، در اینجا ده روند فناوری مهندسی هوافضا وجود دارد که باید در رادار خود نگه دارید.
1. هواپیمای بدون سوخت
ایرباس اخیراً سه مفهوم را برای اولین هواپیمای تجاری هیدروژنی جهان با انتشار صفر معرفی کرده است که می‌تواند تا سال 2035 وارد خدمت شود.
پیشگام در کربن زدایی کل صنعت هوا نوردی.
همه مفاهیم ارائه شده توسط ایرباس بر هیدروژن به عنوان منبع انرژی اولیه متکی هستند – گزینه ای که به عقیده آنها به عنوان یک سوخت پاک هوا نوردی نویدی استثنایی دارد و احتمالاً راه حلی برای هوا فضا – و بسیاری از صنایع دیگر – برای پاسخگویی به شرایط آب و هوایی خنثی است. اهداف
2. نظارت بر سلامت ساختاری (SHM)
نظارت بر سلامت سازه شامل مشاهده و تجزیه و تحلیل یک سیستم در طول زمان با استفاده از اندازه گیری های پاسخ نمونه گیری دوره ای برای نظارت بر تغییرات در مواد و ویژگی های هندسی سازه های مهندسی مانند پل‌ها، هواپیماها و ساختمان ها است.
سوانح هواپیما که شامل شکست خستگی فاجعه بار است، پتانسیل تلفات قابل توجهی را دارد که نوآوری در این شاخه از صنعت هوا فضا را بسیار مهم می کند.
اساس پایش سلامت سازه، توانایی نظارت بر سازه ها با استفاده از حسگرهای ارزیابی غیرمخرب تعبیه شده یا متصل (NDE) و استفاده از داده ها برای ارزیابی وضعیت سازه است.
در طول ده سال گذشته، محققان پیشرفت های قابل توجهی در توسعه حسگرهای NDE برای SHM داشته اند و سخت افزار و نرم افزار مورد نیاز برای تجزیه و تحلیل و ارتباط نتایج SHM را توسعه داده اند.
حسگر های NDE SHM که به درجات متوسطی از بلوغ رسیده اند و قادر به نظارت بر مناطق وسیعی از ساختارها هستند، شامل فیبر نوری، امواج فرا صوت فعال و انتشار آکوستیک غیرفعال هستند.
علاوه بر این، سخت افزار محاسباتی نوظهور کم هزینه، مانند واحدهای پردازش گرافیکی (GPU)، استفاده روزافزون از مدل های مبتنی بر فیزیک پیشرفته را برای بازرسی بهبود یافته NDE و برای روش های تجزیه و تحلیل داده های پیشرفته مانند یادگیری ماشینی امکان پذیر می سازد.
این امر به ویژه برای ناسا مرتبط است ، برای مثال، زیرا ابزارهای جدیدی برای پشتیبانی از پروازهای فضایی طولانی مدت باید توسعه یابد.
3. مواد پیشرفته
مواد نوآورانه را می‌توان در زمینه‌های مختلف مورد استفاده قرار داد – از هواپیماهای سبک‌تر، چابک‌تر و سیستم‌های مافوق صوت در حال ظهور، تا تجهیزات حفاظت شخصی و هر جایی که می‌توان خطرات یا آسیب‌ها را کاهش داد.
انتظار می رود پیشرفت در توسعه مواد پیشرفته به ادغام عملکرد هایی مانند برداشت انرژی ، استتار، نظارت بر سلامت ساختاری و شخصی بپردازد.
به عنوان مثال، گرافن یک ماده مبتنی بر کربن است که فقط یک اتم ضخامت دارد و می توان از آن برای ساخت باتری هایی استفاده کرد که سبک، بادوام و قابل استفاده در ذخیره سازی انرژی با ظرفیت بالا هستند – به علاوه، آنها سریع تر از باتری های معمولی شارژ می شوند.
4. اتوماسیون هوشمند و بلاک چین
بلاک چین که معمولاً با سیستم های ارز های دیجیتال مرتبط است، از شفافیت داده ها برای افزایش امنیت استفاده می کند.
رمزگذاری کلید عمومی برای امنیت داده در سطح رکورد و انعطاف پذیری بیشتر شبکه به دلیل عدم وجود یک نقطه شکست امکان پذیر است.
علاوه بر این، مدیریت حقوق دسترسی و استحقاق را می توان خودکار کرد که منابع را برای رسیدگی به سایر اقدامات یا نگرانی های امنیتی آزاد می کند.
این چطوری کار میکنه؟ به جای تلاش های قابل توجه برای جابجایی اجزا، تجهیزات و سیستم ها در امتداد زنجیره ارزش ، بلاک چین می تواند مبادله شرکت کنندگان زنجیره تامین داخلی و خارجی را تا مشتری نهایی ترتیب دهد.
همچنین یک رکورد ایمن، قابل ممیزی، قابل ردیابی و اشتراک گذاری در یک جمعیت توزیع شده ارائه می دهد.
می توان به سرعت از طریق دفتر کل بلاک چین مشترک به توافقی بین شریک تولیدی و مشتری آنها دست یافت، زیرا این امر یک تاریخچه واضح و غیرقابل تغییر از طراحی، همه تغییرات در آن، نتایج آزمایش، یک سابقه گواهی برای منبع همه اجزا را به جا می گذارد. و بیشتر.
فناوری هوا فضا چیست؟
5. ساخت افزودنی (چاپ سه بعدی)
ثابت شده است که چاپ سه بعدی، که به عنوان تولید افزودنی نیز شناخته می شود، راه حلی عالی برای تولید قطعات و قطعاتی است که از مواد بسیار کمتری نسبت به سایر قطعات تولید شده سنتی استفاده می کنند.
از آنجایی که می توان از این ماده برای ایجاد یک آیتم از طریق ساخت افزودنی استفاده کرد، اشکال هندسی بسیار پیچیده ای را می توان ساخت که علیرغم کاهش چگالی در مواد مورد استفاده، استحکام زیادی دارند.
کاهش وزن به دلیل افزایش عملکرد در زمینه‌های سرعت، ظرفیت، مصرف سوخت، آلاینده‌ها و موارد دیگر، برای صنعت فناوری هوافضا بسیار مهم است.
این درک صنعت هوا فضا و دفاع را به دنبال کاربردهای پرینت سه بعدی در جدیدترین محصولات خود، از چارچوب صندلی گرفته تا کانال های هوا، سوق می دهد.
6. پروازهای مافوق صوت
پرواز مافوق صوت زمانی است که یک هواپیما سریعتر از سرعت صوت حرکت می کند. شرکت هواپیمایی ایالات متحده یونایتد اعلام کرده است که قصد دارد در سال 2029 15 هواپیمای مافوق صوت جدید بخرد و سرعت مافوق صوت را به هوا نوردی باز گرداند .
پروازهای مافوق صوت آشنا به نظر می رسند؟ چنین پروازهای مسافربری در سال 2003 زمانی که ایرفرانس و بریتیش ایرویز کنکورد را بازنشسته کردند پایان یافت.
هواپیمای جدید Overture توسط یک شرکت مستقر در دنور به نام Boom تولید خواهد شد که هنوز یک جت مافوق صوت را آزمایش نکرده است.
قرارداد یونایتد مشروط به رعایت استانداردهای ایمنی و نگرانی های آلودگی صوتی توسط هواپیمای جدید است.
فناوری هوا فضا چیست؟
7. زنجیره تامین A&D پویا و انعطاف پذیرتر
تقاضای کمتر هواپیما و محدودیت ها در جابه جایی افراد و کالاها به دلیل همه گیری، منجر به شکست بسیاری از زنجیره های تامین ضروری هوا فضا و دفاع (A&D) شد .
این امر بر تامین کنندگان کوچکتر، به ویژه آنهایی که در معرض شدید هوا فضای تجاری و تجارت پس از فروش قرار دارند، تأثیر گذاشته است.
در سال 2021، تمرکز صنعت احتمالاً به سمت تبدیل زنجیره های تامین به شبکه های انعطاف پذیرتر و پویا تر تغییر می‌کند، که می تواند با استفاده از استراتژی هایی مانند on-shoring، یکپارچه سازی عمودی و افزایش دفاع سایبری انجام شود.
برای تقویت بیشتر زنجیره های تامین، OEM ها و تامین کنندگان باید از ابزارهای دیجیتال، از جمله خودکار سازی فرآیندهای داخلی و ساده سازی گردش کار، پیاده سازی سیستم های مدیریت هوشمند و استفاده از تجزیه و تحلیل داده ها استفاده کنند.
در یک نظرسنجی اخیر که توسط Deloitte انجام شد، 72٪ از مدیران صنعت گفتند که در حال سرمایه گذاری در اکوسیستم های زنجیره تامین هستند تا از شرکای اتحاد خارجی استفاده کنند.
8. استفاده از اینترنت اشیا (IoT) برای پیش بینی مشکلات تعمیر و نگهداری
شرکت های تعمیر و نگهداری هواپیما به طور گسترده ای از فناوری اینترنت اشیا برای تعمیر و نگهداری پیش بینی قطعات و تجهیزات هواپیما استفاده می کنند.
یک راه حل تعمیر و نگهداری پیش بینی مبتنی بر اینترنت اشیا می تواند به پیش بینی آسیب احتمالی به عنوان مثال با جمع آوری داده ها از سنسور های اولترا سونیک و ارتعاش متصل به اسپیندل یک دستگاه CNC کمک کند.
تجزیه و تحلیل داده های جمع آوری شده به شناسایی دوک ها و ابزارهای شکننده قبل از شکستن کمک می کند.
فناوری اینترنت اشیا برای ارسال داده های حیاتی از موتور ها، فلاپ های بال ها، مقادیر خونریزی و ارابه فرود به تکنسین ها برای نگهداری پیشگیرانه استفاده می شود.
این داده ها به تکنسین ها کمک می کند تا برنامه های تعمیر و نگهداری ایجاد کنند، قطعات را تهیه کنند و کارگران مربوطه را برای تعمیر تجهیزات برنامه ریزی کنند.
فناوری هوا فضا چیست؟
9. هوش مصنوعی (AI)
صنعت فناوری هوا فضا نیز از هوش مصنوعی و استفاده از ماشین یا یادگیری فعال در تحقیق و آموزش بهره می برد.
یادگیری ماشینی توانایی به دست آوردن بینش جدید در مورد مواد را با استفاده از هوش مصنوعی برای کشف الگوها و روابط جدید در داده ها ارائه می دهد.
هوش مصنوعی می تواند مشکلات بسیار پیچیده تری را نسبت به انسان ها حل کند و در مقایسه با مدت زمانی که مغز انسان برای پردازش اطلاعات طول می کشد، در عرض چند لحظه هزاران نتیجه را اجرا کند.
به عنوان مثال، برای ایجاد نسل بعدی فناوری، محققان آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی هوایی ایالات متحده (AFRL) از یادگیری ماشین، هوش مصنوعی و سیستم های مستقل برای افزایش تصاعدی سرعت کشف مواد و کاهش هزینه های فناوری استفاده می کنند.
10. سیستم های پرواز مستقل
پیاده سازی فناوری های خود مختار روند رو به رشدی در چندین صنعت بوده است و صنعت هوا فضا نیز از این قاعده مستثنی نیست.
بیشتر این موارد بر افزایش پروازهای خود مختار متمرکز شده است و هدف نهایی آن راه اندازی پروازهای کاملاً بدون انسان است.
در حالی که ممکن است هنوز چندین سال باقی بماند، سرمایه گذاریها و نو آوریها بطور مداوم در سال‌های آتی به این سمت خواهد رفت.
ممکن است شاهد کاهش تعداد هواپیماها به یک خلبان باشیم و متعاقباً در سال‌های آتی به طور مستقل عملیاتی شوند.
این قبلاً در مورد هواپیماهای بدون سرنشین رخ داده است، اگرچه واضح است که این فناوری قبل از اینکه برای هواپیماهای مسافربری و سفرهای طولانی تر آماده شود، باید افزایش یابد.
آینده هوافضا اینجاست!
فن‌آوری‌های نوآورانه و فرآیندهای تولید به‌ظاهر ثابت در حال توسعه هستند و تولیدکنندگان کوچک تا متوسط از مزایای آن بهره‌مند می‌شوند زیرا شرکت‌های هوافضا به دنبال تأمین‌کنندگان خاص برای کمک به گسترش زنجیره تأمین خود هستند.
به روز ماندن با آخرین روندها می تواند به کسب و کار تولیدی شما کمک کند تا از تمام مزایای صنعت هوا فضا استفاده کند.
با صنعت هوا فضای امروزی که مثل همیشه پیچیده و آسیب پذیر است، داشتن مشاوره تخصصی ضروری است. تا ببینید چگونه می توانید به بهینه سازی عملیات فن آوری های هوا فضای کشور کمک کنیم!
