10 инновационных технологий, влияющих на будущее аэрокосмической отрасли в 2025 году
Аэрокосмические технологии решают проблемы отказа оборудования, высокого расхода топлива и неэффективности эксплуатации.
Искусственный интеллект и машинное обучение анализируют данные в реальном времени и совершенствуют автономные системы, предиктивное обслуживание и управление цепочками поставок.
Аддитивное производство ускоряет изготовление лёгких и высокопроизводительных деталей. Интеграция интернета вещей (IoT), больших данных и аналитики оптимизирует аэрокосмические операции от проектирования до производства и обслуживания.
Биотопливо и электрические двигатели делают авиацию экологичнее. Эти инновации повышают устойчивость, эффективность и безопасность аэрокосмических операций.
1. Аддитивное производство
3D-печать, или аддитивное производство, позволяет создавать лёгкие и прочные детали сложной конструкции. Это особенно полезно в случаях, когда традиционное производство было бы слишком дорогим и долгим.
Сплавление металлического порошка и современные композиты — ключевые технологии 3D-печати. Они позволяют получать оптимизированные титановые детали, которые повышают топливную эффективность и снижают вредные выбросы.
Технология улучшает дизайн самолётов, поскольку позволяет создавать более эффективные с точки зрения аэродинамики компоненты. А это ещё больше снижает расход топлива. Кроме того, 3D-печать позволяет производить продукцию по требованию, что сокращает затраты на складские запасы и время выполнения заказа в аэрокосмической отрасли.
3 практических случая использования аддитивного производства в аэрокосмической отрасли
- Инженеры используют 3D-печать для быстрого создания прототипов компонентов ракет. Это позволяет испытывать разные варианты конструкции и оптимизировать конечные продукты.
- Изготовление индивидуальной оснастки для деталей самолётов занимает много времени и сил, но 3D-печать может это изменить. Она снижает стоимость производства и ускоряет проектирование.
- Инженеры изучают ПО САПР и инструменты моделирования, интегрированные с 3D-печатью. Это позволяет им понять, насколько эффективна конструкция в реальности, до начала производства.
Orbital Matter
Orbital Matter предлагает печатать крупные космические конструкции прямо в космосе, что позволяет эффективно использовать грузовое пространство. С помощью 3D-печати создаются стены для космических станций, лунные жилища и спутники на солнечных батареях.
Такой подход снимает ограничения по весу груза и позволяет создавать инфраструктуру непосредственно в космосе. Развёртываемая система для спутников повышает эффективность по сравнению с существующими решениями.
Orbital Matter разрабатывает устойчивые решения для космического строительства.
2. Искусственный интеллект
С помощью технологий машинного и глубокого обучения искусственный интеллект автоматизирует принятие решений в разных областях, включая обработку грузов.
NLP и чат-боты с искусственным интеллектом анализируют предпочтения пассажиров и помогают авиакомпаниям оптимизировать обслуживание клиентов. Например, они ускоряют обработку багажа и предоставляют обновления в реальном времени.
Кроме того, ИИ используется для автономного планирования полётов. Благодаря предиктивной аналитике и обучению с подкреплением, он помогает сократить расход топлива и снизить выбросы, что способствует устойчивому развитию.
3 практических примера использования искусственного интеллекта в аэрокосмической промышленности
- Предиктивное обслуживание: алгоритмы искусственного интеллекта анализируют данные с датчиков, чтобы выявить потенциальные неисправности и рекомендовать действия по их предотвращению. Это сокращает время простоя и повышает безопасность.
- Оптимизация проектирования: искусственный интеллект улучшает аэродинамику, материалы и структурную целостность самолётов. Технология предлагает модификации конструкции, которые сокращают отходы материалов и циклы разработки, улучшая общие характеристики.
- Управление воздушным движением: искусственный интеллект и машинное обучение анализируют большие объёмы данных, включая прогнозы погоды, чтобы оптимизировать маршруты и расписание полётов. Это делает работу более устойчивой и безопасной.
Ultraview
Стартап Ultraview предлагает проверять самолёты с помощью искусственного интеллекта и воздушной робототехники.
Дроны с камерами разрешением 4K и 3D LiDAR собирают данные о состоянии самолёта. Приложение-компаньон помогает управлять полётами, анализировать данные и составлять отчёты.
Компонент искусственного интеллекта создаёт карты самолётов, определяет оптимальные траектории полёта и классифицирует типы повреждений. Это повышает точность и эффективность инспекции.
Такое решение обеспечивает безопасность, сокращает время простоя и интегрируется в существующие системы технического обслуживания авиационной техники.
3. Дополненная реальность и виртуальная реальность
Рынок AR и VR будет расти на 25,7% в год к 2032 году.
В авиации AR применяется при проектировании и расширении аэропортов, а также для визуализации распределения энергии по системам самолёта. VR используется для иммерсивного обучения техническому обслуживанию.
AR и VR снижают необходимость в физических прототипах и проверках, расширяя возможности визуализации.
3 практических примера использования AR и VR в аэрокосмической промышленности
- Обслуживание и инспекция самолётов: AR накладывает данные в реальном времени на физические компоненты, давая пошаговые инструкции. Это помогает техникам находить потенциальные проблемы и уменьшать количество ошибок.
- Обучение экипажей: с помощью виртуальной реальности обучаемые проходят реалистичные сценарии полётов, включая аварийные ситуации, без рисков реальных тренировок. Это повышает готовность и компетентность авиационных специалистов.
- Проектирование и конструирование: VR визуализирует конструкции самолётов, помогая выявить недостатки и оптимизировать компоненты. AR вносит изменения в конструкцию в реальном времени, облегчая сотрудничество между географически разделёнными командами.
Illumia Labs
Illumia Labs предлагает решения для обучения с помощью искусственного интеллекта.
Платформа компании включает разговорные аватары ИИ, которые имитируют реальные сценарии и дают персонализированную обратную связь. Конструкторы сценариев и платформы позволяют аэрокосмическим компаниям создавать цифровые кампусы и лаборатории без опыта кодирования.
Illumia Labs помогает аэрокосмическим организациям улучшить процесс вхождения в должность, стандартизировать обучение и повышать квалификацию сотрудников.
4. Большие данные и аналитика
Благодаря переходу отрасли на работу с данными, авиакомпании могут использовать большие данные и аналитику для оптимизации процессов, прогнозирования технического обслуживания, снижения затрат и повышения безопасности полётов. Эти технологии также помогают авиакомпаниям сокращать выбросы углекислого газа за счёт оптимизации топливной эффективности, что способствует экологизации авиации. Кроме того, работа с большими данными позволяет ускорить процесс принятия решений на основе данных и, как следствие, ускорить цикл проектирования.
3 практических примера использования больших данных и аналитики в аэрокосмической отрасли
- Оптимизация расхода топлива. Большие данные и аналитика помогают анализировать погодные условия, характеристики самолётов и дорожную обстановку в режиме реального времени. Это позволяет определить оптимальные траектории, скорости и высоты полёта, что сокращает расход топлива, расходы и выбросы углекислого газа.
- Предиктивное обслуживание. Постоянный мониторинг систем самолёта помогает прогнозировать отказы компонентов. Анализируя данные датчиков и записи технического обслуживания, можно выявить закономерности и тенденции и своевременно принять меры.
- Управление воздушным движением. BDA обрабатывает огромные объёмы данных о полётах и окружающей среде, чтобы оптимизировать управление воздушным движением. Она прогнозирует загруженность дорог, оптимизирует маршруты полётов и улучшает планирование, сокращая задержки и повышая эффективность использования воздушного пространства.
SAT.ASIA
SAT.ASIA создаёт решения в сфере интернета вещей (IoT) и анализа больших данных для аэрокосмической отрасли.
Платформа ZeroG IoT от компании обеспечивает стабильную беспроводную передачу данных на больших территориях, улучшая работу сетей датчиков и подключение устройств.
SAT.ASIA также предлагает услуги по проектированию конструкций, анализу напряжений в металлах и композитных материалах, а также устойчивости к повреждениям и усталости материалов. Эти решения помогают повысить эффективность работы и способствуют развитию аэрокосмических технологий.
5. Блокчейн
Блокчейн позволяет отслеживать авиационные детали на протяжении всего их жизненного цикла: от производства до окончания срока службы.
Благодаря цифровым бухгалтерским книгам, криптографическому хешированию, смарт-контрактам и децентрализованным одноранговым сетям (P2P), доступ к точным данным осуществляется в режиме реального времени. Это снижает зависимость от бумажных документов и упрощает управление цепочками поставок.
Сочетание блокчейна с предиктивной аналитикой, большими данными и другими технологиями также улучшает процессы технического обслуживания и сокращает время простоя.
3 практических примера использования блокчейна в аэрокосмической промышленности
- Блокчейн отслеживает все транзакции с авиационными деталями и их перемещение. Это обеспечивает прозрачность, подлинность деталей на протяжении всего жизненного цикла самолёта и предотвращает подделку.
- Блокчейн безопасно обменивается данными между производителями, поставщиками и регулирующими органами. Шифрование транзакций и защищённые записи снижают риск утечки данных и обеспечивают соответствие отраслевым стандартам.
- С помощью смарт-контрактов блокчейн автоматизирует соблюдение нормативных требований. Это сокращает ручные проверки, ускоряет сертификацию, повышает эффективность и снижает затраты.
ADAM Aerospace
ADAM Aerospace предлагает решения в области криптографии и кибербезопасности.
Zenith 0 защищает критически важные данные с помощью криптографической распределённой бухгалтерской книги. Trident AI, платформа на базе искусственного интеллекта, использует алгоритмы машинного обучения для обнаружения угроз, анализа данных и принятия решений в реальном времени. Эти технологии обеспечивают защиту информации в аэрокосмической отрасли.
6. CleanTech
Аэрокосмическая промышленность переходит на возобновляемые источники энергии, чтобы стать более экологичной и эффективной.
В аэропортах вспомогательное оборудование и грузовые погрузчики работают на водороде, что снижает вредные выбросы. Переработка композитов и металлов позволяет меньше использовать первичное сырьё. А использование биополимеров и биотоплива сокращает расход топлива.
3 практических примера использования экологически чистых технологий в аэрокосмической промышленности
- Экологически чистое авиационное топливо — альтернатива ископаемому топливу в виде биотоплива, что снижает выбросы парниковых газов.
- Электрические и гибридные самолёты работают на более чистых и тихих силовых установках, приближая авиацию к нулевым выбросам.
- Улучшение аэродинамических характеристик повышает топливную эффективность за счёт снижения сопротивления воздуха. Это делает авиационную промышленность более устойчивой.
SirusJet
Компания SiriusJet разрабатывает региональный самолёт с водородным двигателем, который может взлетать и приземляться вертикально (VTOL).
В самолёте используется водородно-электрическая силовая установка, которая позволяет эффективно преобразовывать энергию и увеличивать дальность полёта. Разработанный для полётов на больших высотах, самолёт достигает крейсерской скорости, при этом не создавая много шума.
Безопасность самолёта обеспечивается парашютной системой. А его лёгкие композитные материалы делают его экономичным и экологичным.
7. Облачные вычисления
Облачные вычисления помогают в аэрокосмической отрасли управлять данными, совместно работать и повышать операционную эффективность. Они объединяют гибридные облачные решения, инфраструктуру как услугу (IaaS) и продвинутую аналитику для выполнения важных функций.
Гибридные облачные системы позволяют компаниям использовать публичную и частную облачную инфраструктуру, снижая расходы на ИТ. Также облачные технологии повышают уровень кибербезопасности благодаря специальным моделям безопасности, устойчивости данных и безопасному сотрудничеству.
3 практических примера использования облачных вычислений в аэрокосмической отрасли
- Анализ полётных данных в реальном времени помогает авиакомпаниям:
— анализировать характеристики самолёта;
— планировать оптимальный маршрут полёта;
— решать текущие проблемы, чтобы предотвратить задержки и повысить безопасность. - Облачные вычисления дают возможность инженерам и конструкторам сотрудничать над проектированием самолётов, находясь в разных местах.
- Масштабируемое хранилище данных от облачных вычислений обеспечивает надёжное хранение и лёгкий доступ к большим объёмам данных, полученных при эксплуатации, техническом обслуживании и производстве самолётов. Это способствует принятию решений на основе данных и повышает общую операционную эффективность аэрокосмических компаний.
Collimator
Collimator — это облачная платформа для моделирования. Она помогает инженерам проектировать, моделировать и оптимизировать сложные динамические системы.
Платформа использует методы суррогатного моделирования, поддержки цифровых двойников и управления с прогнозированием по модели. Благодаря высокопроизводительным вычислениям (HPC) в облаке можно параллельно выполнять крупномасштабные моделирования, например, моделирование по методу Монте-Карло и тестирование аппаратуры в контуре (HIL).
Collimator поддерживает визуализацию данных с помощью интерактивных инструментов. Платформа легко интегрируется с инженерными инструментами для оптимизации рабочих процессов. Это позволяет аэрокосмическим компаниям разрабатывать системы эффективно и с возможностью масштабирования.
8. Технологии подключения
Технологии подключения, такие как 5G, 6G и спутниковая связь, обеспечивают быстрый доступ к информации, бесперебойную связь и обмен данными.
5G позволяет пилотам эффективно общаться друг с другом и с наземными службами управления, а также поддерживает автономные операции, предиктивное техническое обслуживание и улучшенный сервис для пассажиров. Интеграция 5G с частными сетями и пограничными вычислениями делает соединение ещё надёжнее. Спутниковая связь обеспечивает бесперебойное соединение на разных высотах и в разных регионах.
3 практических примера использования технологий связи в аэрокосмической отрасли
- Управление воздушным движением стало эффективнее благодаря технологиям связи, которые в режиме реального времени передают данные о положении и движении воздушных судов. Это помогает оптимизировать маршруты полётов, сократить задержки и более эффективно использовать воздушное пространство.
- Наземные экипажи удалённо оценивают производительность и мгновенно устраняют неполадки, повышая безопасность и эффективность работы.
- Благодаря спутниковой связи и 5G пассажиры во время полёта могут смотреть потоковый контент, просматривать интернет-страницы и оставаться на связи.
AALYRIA
AALYRIA — американская компания, которая создаёт оптические коммуникационные решения для аэрокосмической отрасли.
Tightbeam — технология передачи когерентного света в свободном пространстве. Она позволяет расширить возможности спутниковой связи, самолётов и кораблей.
Spacetime — платформа для организации сетей. Она оптимизирует планирование антенн, маршрутизацию трафика и управление спектром.
9. Интернет вещей
IoT способствует автоматизации в аэрокосмическом секторе.
Например, авиакомпании используют «умные» кабины для улучшения качества обслуживания пассажиров: собирают данные об их потребностях и реагируют на них в режиме реального времени.
IoT также отслеживает багаж и инвентарь в самолёте, что снижает вероятность потери багажа.
Цифровые двойники с поддержкой IoT создают виртуальные копии самолётов. Это позволяет обойтись без физических прототипов при тестировании и проектировании.
3 практических примера использования Интернета вещей в аэрокосмической промышленности
- Мониторинг окружающей среды с помощью IoT-устройств позволяет контролировать качество воздуха и уровень шума в аэропортах. Это помогает предприятиям соблюдать экологические нормы.
- Умные счётчики собирают данные об использовании энергии в реальном времени, анализируют потребление и рекомендуют меры по энергосбережению. Это повышает устойчивость производственного процесса.
- Датчики мониторинга производительности контролируют работу самолёта и предоставляют данные в режиме реального времени. Благодаря этому аэрокосмические компании могут быстрее устранять проблемы, сокращать время простоя самолётов и расходы на их обслуживание.
American Sensing
American Sensing — американский стартап, который предлагает датчики для коммерческого использования (COTS). Компания разрабатывает датчики давления, уровня, погружения, ускорения, температуры и вибрации. Также есть тензодатчики для аэрокосмических IoT-приложений.
Датчики компании работают в экстремальных условиях: от глубокого океана до космоса. Они выдерживают давление до 100 000 фунтов на квадратный дюйм и температуру от -320°F до 400°F.
American Sensing использует MEMS и ёмкостные датчики, чтобы обеспечить точный мониторинг. Это помогает повысить производительность, безопасность и эффективность в аэрокосмической отрасли.
10. Передовая робототехника
Робототехника помогает аэрокосмическим компаниям автоматизировать производство, сделать его более гибким и легко масштабируемым. Это повышает эффективность работы и безопасность.
Например, роботы перевозят тяжёлые авиационные компоненты на сборочных предприятиях. А беспилотные летательные аппараты осматривают самолёты и крупные строительные площадки, чтобы найти дефекты. Эти инновации снижают затраты и делают аэрокосмические операции безопаснее.
3 практических примера использования робототехники в аэрокосмической промышленности
- Роботы выполняют задачи на производстве, которые люди могут сделать с ошибками: сверлят, клепают и сваривают. Благодаря этому самолёты производят быстрее и качественнее.
- Роботы обслуживают самолёты: проводят проверки и ремонтируют. Они находят проблемы, которые мог пропустить человек, поэтому обслуживание проходит эффективнее.
- В космосе роботы делают работу, которая опасна или невозможна для человека: собирают данные, ремонтируют спутники, работают марсоходами и манипуляторами.
Seaflight
Компания Seaflight создаёт электрические беспилотники для быстрой доставки грузов. Они могут взлетать и садиться на короткие и неровные площадки.
В этих беспилотниках используется особая система управления аэродинамическими потоками, которая позволяет работать с коротких и неровных полей. Также она поддерживает тонкие крылья с высоким отношением сторон. Это снижает сопротивление и повышает эффективность полёта.
Беспилотники Seaflight — устойчивое и экономически эффективное решение для грузовых авиаперевозок. При этом они не уступают традиционным самолётам по грузоподъёмности и гибкости эксплуатации.
29.09.2024, 191 просмотр.