محاكاة آنية لأجنحة الطائرات الذكية

قام المركز الألماني للطيران والفضاء (DLR) بتطوير منصة اختبار لدراسة أسطح التحكم الذكية للأجنحة عالية الامتداد في الطائرات. وتتيح هذه المنصة محاكاة المناورات الجوية والاضطرابات (الهبّات الهوائية) في الوقت الحقيقي، مع تحليل عدة أسطح تحكم في الوقت نفسه.

تُعد الأجنحة عالية الامتداد أحد الحلول الرئيسية لتطوير طائرات مستقبلية أكثر توافقًا مع متطلبات حماية المناخ. وبسبب تصميمها، فهي أكثر مرونة بشكل ملحوظ مقارنة بالأجنحة التقليدية، ما يفرض متطلبات خاصة على أنظمة التحكم في الطيران.

وبالإضافة إلى وظائف التحكم التقليدية، يجب على الأنظمة المستخدمة أن تقوم بتعويض الأحمال الناتجة عن المناورات والاضطرابات الهوائية بشكل نشط.

وهنا يأتي دور منصة الاختبار الجديدة WISDOM (Wing Integrated Systems Demonstration On Mechatronic Rig) التي طورها DLR.

تبلغ طولها سبعة أمتار، وتتيح دراسة ما يصل إلى ثلاثة أسطح تحكم بشكل متزامن. تقوم المنصة بحساب الأحمال الهوائية بناءً على حالات طيران محاكاة، ثم تطبق هذه الأحمال على هياكل الأجنحة.

تقوم المستشعرات بتسجيل مواقع أسطح التحكم بشكل مستمر، بينما يقوم حاسوب التحكم في الطيران بحساب قيم التحكم المثلى خلال بضعة ميلي ثانية، ويتم تنفيذها عبر المشغلات.

يسمح التصميم المعياري للمنصة بدمج المحاكاة الافتراضية مع الاختبارات الفيزيائية. ويهدف ذلك إلى تقليل أوقات التطوير وتسريع تصميم واعتماد تقنيات الأجنحة الجديدة. يتطلب تطوير مثل هذه الأنظمة درجة عالية من التكامل، خاصة في المناطق الخارجية من الجناح. وفي الوقت نفسه، يجب الالتزام بمتطلبات أمان صارمة. تعكس منصة الاختبار هذه الظروف، وتتيح إجراء اختبارات ضمن سيناريوهات قريبة من الواقع.

ضمن إطار Virtual Product House

تُعد منصة الاختبار جزءًا من Virtual Product House (VPH) في ECOMAT بمدينة بريمن.

هناك، تعمل عدة معاهد تابعة لـ DLR، إلى جانب شركاء صناعيين وهيئات اعتماد، على تسريع عمليات التطوير والاعتماد الرقمية لمكونات الطائرات.

يقول الدكتور ماركوس فيشر، عضو مجلس إدارة قطاع الطيران في DLR:

"من خلال Virtual Product House وبنيتنا التحتية الجديدة لاختبار أنظمة التحكم في الطيران، يساهم DLR بالتعاون مع الصناعة والبحث العلمي في دعم تطوير الأجنحة في موقع بريمن."

"وهذا يتماشى تمامًا مع استراتيجية DLR لتعزيز القدرة التنافسية لصناعة الطيران الألمانية وتسريع تطوير طائرات أكثر توافقًا مع البيئة."

ويضيف الدكتور كريستوف ريسه، مدير برامج الطيران في DLR ورئيس Virtual Product House:

"تتوافق منصة الاختبار الجديدة بشكل مثالي مع أهداف Virtual Product House في تسريع التصميم الرقمي واعتماد الأجنحة الجديدة."

"من خلال الدمج الذكي بين الاختبارات الافتراضية والفيزيائية، وبفضل التصميم المعياري للمنصة، يمكننا تطوير أنظمة التحكم في الطيران بكفاءة عالية، وربط ذلك داخل Virtual Product House بخبرات عدة معاهد DLR وشركاء الصناعة."