Wie virtuelle Integration dabei hilft, die Entwicklung von Flugzeugsystemen zu beschleunigen

Die Bewältigung der Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Luftverkehr erfordert grundlegend neue Technologien und Konzepte. Diese zukünftigen Luftverkehrskonzepte sind unabdingbar, um die Probleme des Klimawandels und der Verkehrsüberlastung sowie die gestiegenen Sicherheitsanforderungen zu bewältigen. Im Zuge der zunehmenden Vernetzung der Weltwirtschaft muss die Branche als Ganzes zusammenarbeiten, um die bestmöglichen Luftverkehrskonzepte für künftige Generationen zu entwickeln. Dies erfordert einen grundlegenden Paradigmenwechsel in der Luftfahrtbranche.

In diesem White Paper erfahren Sie, wie ein VIA-Ansatz (Virtual Integrated Aircraft) dazu beiträgt, die Entwicklung von Flugzeugsystemen zu beschleunigen. Durch die Implementierung einer modellbasierten Konstruktionsmethode meistern Sie die Komplexität der Integration von Flugzeugsystemen, von der Komponente bis zum Gesamtsystem.

Einführung eines modellbasierten Konstruktionsansatzes für die Integration von Flugzeugmodellen und Beschleunigung der Entwicklung von Flugzeugsystemen

Moderne Technologien haben das Potenzial, Entwicklungsprozesse durch die Implementierung eines modellbasierten Konstruktionsansatzes zu verbessern. Der Prozess beginnt mit der Stückliste (BOM) und verwaltet jede Änderung, wobei die Verifizierung der Anforderungen durch die Subsysteme des Flugzeugs bis hin zu den integrierten Systemtestprozessen verfolgt wird.

Auf der Ebene der Entwicklung von Systemen und Strukturen helfen Ihnen skalierbare bereichsübergreifende Konstruktionswerkzeuge, einen modellbasierten Konstruktionsansatz zu implementieren und die Komplexität des Entwurfs und der Entwicklung von Flugzeugsystemen zu bewältigen.

Bei der Entwicklung eines Systems geht es darum, zu verstehen, wie die verschiedenen physikalischen Phänomene die Funktionalität eines Produkts unter normalen und abnormalen Bedingungen sowie über alle Betriebszyklen hinweg beeinflussen. Die Komplexität der Entwicklung von Flugzeugsystemen erfordert Werkzeuge, die wirklich multidisziplinär sind.

Mit einem modellbasierten Konstruktionsansatz können Sie eine frühe Integration von Flugzeugmodellen realisieren, um die multiphysikalischen Auswirkungen der virtuellen Flugzeugsysteme zu prüfen und zu validieren.

Erfahren Sie, wie die Irkut Corporation Systemsimulationslösungen für die Entwicklung und Integration von MC-21-Flugzeugsystemen einsetzt

In der Vergangenheit war es üblich, die Herausforderungen bei der Integration komplexer bordeigener Systeme in der detaillierten Konstruktionsphase zu lösen, während die Feinabstimmung und Kalibrierung in der Prüfstands- und Flugtestphase durchgeführt wurde. Doch für die Entwicklung und Integration der MC-21-Flugzeugsysteme hat sich die Irkut Corporation dafür entschieden, Simcenter Amesim einzusetzen. Das Unternehmen befasste sich mit den Herausforderungen der Systemintegration auf der Ebene der Interaktionen der physikalischen Komponenten und nutzte dabei bewährte Konstruktionswerkzeuge, die auf dem Ansatz der Energieverteilung (Energiebilanz des Systems) basieren.

Mit den multiphysikalischen Simulationsmodellen der Flugzeugsysteme und -komponenten analysierten die Ingenieure des Engineering Centers der Irkut Corporation die Wechselwirkungen der Flugzeugsysteme auf der physikalischen Ebene (thermisch, hydraulisch, fluiddynamisch, elektrisch, mechanisch, Steuerung usw.), in der Vorentwurfsphase und zu Beginn der detaillierten Konstruktionsphase.

Informieren Sie sich, wie die Irkut Corporation MC-21-Flugzeugsysteme entwickelte und integrierte.

Erfahren Sie, warum Airbus Helicopters bei der Entwicklung von Flugzeugen auf Systemsimulation und virtuelle Methoden setzt

Nicolas Damiani, Experte für Simulation und Betriebsanalyse bei Airbus Helicopters, spricht über die Rolle von Simulation und virtuellen Flugzeugsystemen. Lesen Sie das Interview auf dem Simcenter-Blog und sehen Sie sich den Anwenderbericht an.

White Paper: Innovieren Sie das Flugzeug der Zukunft

In diesem White Paper wird erläutert, wie die modellbasierte Systementwicklung (Model Based Systems Engineering, MBSE) Hersteller und ihre Zulieferern dabei unterstützt, das Flugzeug der Zukunft zu innovieren.

Informieren Sie sich, wie Sie einen umfassenden digitalen Zwilling für das Performance-Engineering einsetzen, die Verhaltensverifikation und -validierung durch die Nutzung realistischer Simulationen erleichtern und die mit der Konstruktion verbundenen Herausforderungen durch die Auflösung von Silos zwischen den verschiedenen Fachgebieten effektiv bewältigen. Zum White Paper gelangen Sie hier.

Erkunden Sie weitere Lösungen für das Performance-Engineering von Flugzeugen der aktuellen und nächsten Generation

Die aerodynamischen, strukturellen und systemtechnischen Überlegungen von heute bestimmen die Leistung des Flugzeugs von morgen und können über die Zukunft des Entwicklungsprogramms für den Flugzeugbau in den nächsten 10 bis 40 Jahren entscheiden. Eine integrierte Digitalisierungsstrategie beschleunigt Entwicklungsprogramme für den Flugzeugbau und reduziert mit dem Engineering verbundene Risiken, um schneller bessere Konstruktionen zu erstellen und so kostspielige Probleme zu einem späteren Zeitpunkt im Entwicklungszyklus zu vermeiden.

Simcenter bietet eine Fülle von integrierten Lösungen für das Flugzeug-Performance-Engineering, welche die Erstellung eines umfassenden digitalen Zwillings ermöglichen.

Model-based design

Modern technologies have the potential to improve engineering processes by implementing a model-based design approach. The process starts with the bill-of-materials (BOM) and manages every change, keeping track of the requirement verification throughout the aircraft subsystems until the integrated system testing processes.

On the systems and structural engineering level, scalable multi-domain engineering tools help you to implement a model-based design approach and capture the complexity of aircraft systems design and development.

Engineering a system is all about understanding how the different physical phenomena affect a product’s functionality under normal and abnormal conditions as well as throughout all operational cycles. The complexity of aircraft systems engineering mandates tools that are truly multi-domain.

Using a model-based design approach, you can realize early aircraft model integration to assess and validate the multiphysics performance of the virtual aircraft systems.

Modeling and simulation for aircraft systems integration

Model-based design with aircraft system simulation closes the loop between the physical and digital world, enabling collaborative engineering processes throughout the extended enterprise of the aviation industry. Tools are available to help the industry initiate the engineering methodology shift for engineers to represent all the physics in an aircraft, such as structural, mechanical, fluid, electrical and thermal, and simulate their dynamic interactions. These tools address the component level up to the system level and can be integrated into a product lifecycle management process.

Model-based design with system simulation is becoming increasingly important in the field of aircraft development. Today, aircraft architecture needs to inherently reflect not only the dynamic interaction and the physical systems but also performance factors, such as fuel economy, safety, emissions and cabin comfort. System simulation allows a product to evolve in the best-possible manner throughout the development timeline.