摘要 数字孪生 (DT) 主要是任何可想象的物理实体的虚拟复制品,是一项具有深远影响的高度变革性技术。无论是产品开发、设计优化、性能改进还是预测性维护,数字孪生都在通过多种多样的业务应用改变各个行业的工作方式。航空航天业(包括其制造基地)是数字孪生的热衷者之一,对其定制设计、开发和在更广泛的运营和关键功能中的实施表现出前所未有的兴趣。然而,这也带来了一些对数字孪生技术的误解,以及对其最佳实施缺乏了解。例如,将数字孪生等同于智能模型,而忽略了数据采集和可视化的基本组成部分,会误导创建者构建数字阴影或数字模型,而不是实际的数字孪生。本文揭示了数字孪生技术在航空航天领域以及其他领域的复杂性,以消除影响其在安全关键系统中有效实现的谬误。它包括对数字孪生及其组成元素的全面调查。阐述了它们特有的最先进的组成以及相应的局限性,提出了航空航天领域未来数字孪生的三个维度,称为航空数字孪生(aero-DT),作为本次调查的结果。这些包括数字孪生的交互、标准化和认知维度,如果认真利用这些维度,可以帮助航空 DT 研发界将现有和未来航空航天系统及其相关流程的效率提高四倍。
1.与 AD&M 部门开展业务 1.1 关于 AD&M 业务部门 AD&M 业务部门是航空、航天、军事和海洋用途连接系统的全球技术领导者。AD&M 业务部门是 TE Connectivity 的一部分。TE Connectivity 拥有业界最广泛的连接解决方案。TE 是世界上最大的电子元件和网络解决方案供应商之一,包括连接器和互连系统、继电器、开关、电路保护装置、光纤、天线、触摸屏、传感器以及电线和电缆。我们的产品几乎用于所有行业 - 从消费电子、能源和医疗保健到汽车、航空航天和通信网络。请参阅我们公司网站以获取最新更新信息:https://supplierportal.te.com 1.2 AD&M 业务部门供应商质量手册的目的 本手册的目的是向我们的供应商传达 AD&M 业务部门的期望,以及用于制造、设计和开发供应给 AD&M 业务部门及其制造地点的零件、产品和服务的核心工具、流程和系统。AD&M 业务部门认为,实施本手册中描述的各种工具和程序将有助于我们的供应商不断发展其业务和制造流程。对术语“应”和“必须”的引用意味着所述要求是强制性的,而术语“应该”表示所述要求是需要的和预期的,并且在如何完成方面具有一定的灵活性。1.3 供应商责任 供应商有责任了解并确保遵守本手册以及 AD&M 业务部门与其工作范围相关的质量政策、程序和工作说明。供应商的次级/分包供应商所执行的工作应符合 AD&M 业务部门与其合同工作范围相关的质量、程序和工作说明。供应商有责任将这些要求传达给次级/分包供应商。AD&M 业务部门了解我们的业务地点可能性质不同,在某些情况下可能有特定于市场的独特供应商质量要求。但是,本手册中介绍的流程和工具代表了我们业务的核心期望和要求。所有供应商都应遵守本准则。请让您的员工了解我们的 TE Connectivity 道德行为指南。您在整个组织中看到的差异很小,并且将由客户和/或市场特定要求驱动。 1.4 道德行为指南 TE Connectivity 道德行为指南概述了 AD&M 业务部门对供应商工作场所标准和业务实践的期望。TE Connectivity 道德行为指南已翻译成多种语言,可通过我们的门户网站下载,网址为 http://www.te.com/aboutus/ethicalConduct.asp。 供应商行为准则的一个关键组成部分是合规性监控。 供应商将允许 AD&M 业务部门和/或其任何代表或代理访问其设施以及与提供给 AD&M 业务部门的产品和服务相关的所有相关记录。TE Connectivity 道德行为指南中包含的材料的审查应由贵公司的最高级别官员完成,并作为理解 TE Connectivity 核心价值观和对供应商的期望的模型。请参阅供应商门户中的 TEC 1015。
为了确保组织和个人获得适当程度的成功,一个非常重要的因素的一个很好的例子,这个因素变得越来越重要,就是能够拒绝没有或几乎没有恐惧感的申请人。在早期,这种人被认为是飞行员训练的最佳候选人。现在我们知道,一个无所畏惧的飞行员在对自己和每个人构成威胁时,
1977 年至 1990 年,Walden 与墨西哥飞艇制造公司 SPACIAL S.A. 的创始人 Mario Sánchez-Roldan 合作,设计和开发了一系列采用透镜状刚性测地线空间框架船体的飞艇。合作成果包括小尺寸 XEM-4 刚性透镜状飞艇演示器和全尺寸 SPACIAL MLA-32-B,后者于 1989 年 6 月首次飞行,成为 50 年来第一艘现代载人刚性飞艇。此次合作还验证了 Walden 的测地线船体设计规范,该规范用于 LTAS 飞艇设计。1997 年,该公司获得了第一批投资者,公司名称更改为 LTAS / CAMBOT LLC,以反映他们开发远程控制高空平台 (HAP)(称为 CAMBOT)的计划。Robert Ellingwood 成为该公司的总裁。2003 年,该公司更名为 LTAS Holdings LLC 和 LTAS International LLC (LTASI)。LTAS Holdings 是 Michael Walden 专利的受让人,并授权使用该知识产权 (IP)。LTASI 是 IP 应用的被许可人。此外,2003 年,一群外国投资者提供资金开发和建造大型 DCB 原型飞艇,最初打算将其作为 30-XB / 技术演示器,并被简单地指定为 TD1,后来被指定为 TD2。Michael Walden 于 2005 年离开 LTAS Holdings 和 LTASI。当时,LTAS 公司计划开发基于 TD2 设计的 New Frontier DCB 飞艇系列。这些公司于
在大约30年的时间里,固体火箭电动机(SRM)的喷嘴将人造丝的航空航天级用作碳织物加固的前体,用于用作烧蚀性绝缘体的酚类复合材料。人造丝一直是行业的中流型,现代喷嘴设计一直取决于Car-bon,织物/酚类或石墨织物/酚类组合的特性。多年来,工业一直取决于唯一的源供应商。现有的供应商北美人造丝公司是该国最后尚存的人造丝制造商。像许多航空航天供应商一样,它受到国防采购中的削减的影响,并计划删除航空航天级人造丝的生产。目前,生产正在继续进行生命类型购买的订单。这些命令将在1996年底之前完成,届时,持续灯丝rayon的国内来源将消失。
航空航天环境是 RSESS 重点领域的核心课程,旨在向您介绍近地空间环境及其对航天器、通信系统、宇航员等的影响。从事空间技术或应用的航空航天工程师需要对环境有广泛的了解,以便适当地设计他们的航天器。但更一般地说,任何对太空充满热情的人都会对了解太空环境的不同区域、它们如何相互耦合和影响以及它们如何影响我们的日常生活感兴趣。我们将“近地”空间环境定义为受太阳影响的环绕地球的空间区域,也是我们大多数卫星运行的地方。因此,本课程重点介绍环绕地球的空间环境——不要指望了解太阳系、星系、行星际空间等。但是,我们将研究其他行星周围的环境,以便与地球进行比较,例如“近木星”空间环境。近地空间环境从地球表面一直延伸到弓形激波,弓形激波是磁层的外边界。在这个环境中,有不同的重叠区域:由中性分子和原子组成的大气层;电离层,大气中的气体被电离;等离子层,气体完全电离并被困在地球磁场中;以及辐射带,其中包含高能电子和质子。这些区域受到地球磁场的影响,而该磁场占主导地位的区域称为磁层。磁层内有不同种类的粒子、不同的电流以及各种复杂的等离子体和电磁波。此外,环境中还包含我们太阳系中的尘埃和流星体,以及我们直接负责的航天器和轨道碎片。在本课程中,我们将了解每个区域、它们存在的原因以及它们对航天器、宇航员和社会各个方面产生的积极和消极影响。它们对航天器和宇航员有电和辐射影响;对 GPS 和其他航天器的通信信号有影响;磁场扰动对地面有影响;尘埃和流星体对航天器有影响;等等。本课程分为多个模块,涵盖太空环境的每个区域,每个模块大约持续两周。在每个模块中,将阅读指定
航空业正面临越来越大的压力,需要通过长期战略来减少排放,以满足不断增长的飞行乘客数量。目前运行的飞机通常是在设计时将机身与推进系统分开考虑的。这样一来,传统的航空发动机架构在推进效率方面已接近极限,而技术进步带来的收益却越来越少。一种有前途的替代架构可以提高下一代商用飞机的整体性能,它依赖于边界层吸入 (BLI)。这项技术将机身与战略性定位的推进系统在空气动力学上耦合,以有目的地吸入机身的边界层流。尽管如此,对于 BLI 效益的解释和量化仍缺乏共识。这主要是因为传统的性能核算方法在强气动耦合的情况下失效。随后,定义适当的性能指标以提供一致测量和潜在效益比较是一项重大挑战。本评论研究了用于评估 BLI 性能的各种会计方法和指标。这些内容在数值和实验模型的背景下进行了讨论和批评。从数值上讲,几何、空气动力学和推进模型按保真度顺序排序,同时使用大量方法进行流动特征识别,从而实现对 BLI 的现象学理解。然后特别关注具有不同设置、方法和相关限制和不确定性的实验 BLI 模型。最后,参考其相关的设计探索和优化研究,对众多非常规 BLI 飞机概念进行了分类、比较和批评。
2. AS5011 - 可压缩流体流动课程内容:流体力学:流体流动的分类;欧拉和拉格朗日观点;流线、条纹线和路径线;速度梯度张量;流体流动控制方程;柯西应力;边界层;库埃特流。可压缩流动:热力学回顾;等熵流动关系;压缩性、声速和马赫数;一维稳定流动:绝热、无摩擦流动,有正激波 – 胡戈尼奥曲线、范诺流、瑞利流;二维稳定流动:有斜激波的流动、θ - β -M 曲线、普朗特-迈耶膨胀扇;一维非稳定流动:移动激波、激波管;流经 CD 喷嘴:面积-马赫关系、阻塞流、欠膨胀和过膨胀喷嘴;线性亚音速和超音速流动 – 普朗特-格劳尔特关系
在过去的几十年里,航天/航空航天飞行器的先进制导与控制 (G&C) 系统的设计受到了全世界的广泛关注,并将继续成为航空航天工业的主要关注点。毫不奇怪,由于存在各种模型不确定性和环境干扰,基于鲁棒和随机控制的方法在 G&C 系统设计中发挥了关键作用,并且已经成功构建了许多有效的算法来制导和操纵航天/航空航天飞行器的运动。除了这些面向稳定性理论的技术外,近年来,我们还看到一种日益增长的趋势,即设计基于优化理论和人工智能 (AI) 的航天/航空航天飞行器控制器,以满足对更好系统性能日益增长的需求。相关研究表明,这些新开发的策略可以从应用的角度带来许多好处,它们可以被视为驱动机载决策系统。本文系统地介绍了能够为航天/航空航天飞行器生成可靠制导和控制命令的最先进的算法。本文首先简要概述了航天/航空航天飞行器的制导和控制问题。随后,讨论了有关基于稳定性理论的 G&C 方法的大量学术著作。回顾并讨论了这些方法中固有的一些潜在问题和挑战。然后,概述了各种最近开发的基于优化理论的方法,这些方法能够产生最佳制导和控制命令,包括基于动态规划的方法、基于模型预测控制的方法和其他增强版本。还讨论了应用这些方法的关键方面,例如它们的主要优势和固有挑战。随后,特别关注最近探索 AI 技术在飞行器系统最佳控制方面的可能用途的尝试。讨论的重点说明了航天/航空航天飞行器控制问题如何从这些 AI 模型中受益。最后,总结了一些实际实施考虑因素以及一些未来的研究主题。
摘要 数字孪生 (DT) 主要是任何可想象的物理实体的虚拟复制品,是一项具有深远影响的高度变革性技术。无论是产品开发、设计优化、性能改进还是预测性维护,数字孪生都在通过多种多样的业务应用改变各个行业的工作方式。航空航天业(包括其制造基地)是数字孪生的热衷者之一,他们对数字孪生的定制设计、开发和在更广泛的运营和关键功能中的实施表现出前所未有的兴趣。然而,这也带来了一些对数字孪生技术的误解,以及对其最佳实施缺乏了解。例如,将数字孪生等同于智能模型,而忽略数据采集和可视化的基本组成部分,会误导创建者构建数字影子或数字模型,而不是实际的数字孪生。本文揭示了航空航天界和其他领域数字孪生技术的复杂性,以消除影响其在安全关键系统中有效实现的谬误。它包括对数字孪生及其组成元素的全面概述。阐述其特征性的最新组成以及相应的局限性,航空航天领域未来数字孪生的三个维度,第三
