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。
必须强调整个系统中人与机器的能力之间的差异——人与机器都可以被视为具有巨大但非无限智能的复杂系统;机器的控制性能快速且可重复,而人的控制性能缓慢且多变;两者在压力下都容易发生故障;人的决策能力缓慢但灵活,机器的反应迅速但受到其可容纳程序范围的限制。发展的
Aleph Soluções em Engenharia LTDA 拥有全方位的工程能力。凭借其高素质的工程人员和合作伙伴,我们有能力开发创新解决方案,包括设计和开发、逆向工程、计算机辅助设计服务、机械和结构分析、认证和固定翼飞机和直升机测试。凭借我们的工程师团队,我们以具有竞争力的价格和最高的质量标准提供机械和航空工程领域的各种咨询服务。Aleph Soluções em Engenharia LTDA 拥有航空工程领域的专业知识,可为在拉丁美洲航空市场运营的公司提供咨询服务、商业代理和飞机维护援助。我们专注于前瞻性思维方法并与最新技术同步。
私营部门为印度航空航天和国防领域创造了 8000 亿卢比营业额的 20% 以上。在过去十年中,L&T、Tatas、Mahindras、Hindujas 和 Bharat Forge 等领先企业集团进行了重大投资,而 HAL、BEL、BEML 和 NAL 等公共企业和组织则继续通过新计划扩大业务规模,以满足政府在“自力更生的印度运动”和“印度制造”计划下的雄心勃勃的愿望。政府国防采购政策中的市场机会和补偿条款吸引了多家全球参与者在印度开展业务并成立合资企业。其中包括空中客车、BAE、波音、柯林斯航空航天、达索航空、以色列航空工业、皮拉图斯、洛克希德马丁、雷神、拉斐尔、赛峰和泰雷兹等领军企业。
参数 尺寸 单位 质量 M 千克,kg 长度 L 米,m 时间 T 秒,s 温度 Ϫ 开尔文,K,摄氏度 速度 L/T 米/秒,m/s 密度 ML –3 千克/米 3 力 ML –1 T –2 牛顿,N = 1 千克·米/秒 2 压力 ML 2 T –2 N/米 2 ,帕斯卡,Pa 能量,功 ML 2 T –3 Nm,= 焦耳,J 功率 ML 2 T –3 J/s,瓦特,W 绝对粘度 ML –1 T –1 Ns/米 2 ,Pa-s 运动粘度 L 2 T –1 米 2 /s 热导率 MLT –3 Ϫ –1 W/mK,W/mo C
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,
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
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。
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
