Công ty khởi nghiệp XSun của Pháp muốn thiết kế thế hệ thứ hai của máy bay không người lái tự động chạy bằng năng lượng mặt trời SolarXOne để cải thiện hiệu suất. XSun đang sử dụng nền tảng 3DEXPERIENCE trên đám mây để cho phép các nhóm của mình thiết kế, mô phỏng và thử nghiệm máy bay không người lái một cách hiệu quả, nhờ vào giải pháp Reinvent the Sky.
Tự chủ và bền vững
Đối với Benjamin David, người sáng lập công ty khởi nghiệp XSun, “Sự phát triển của lĩnh vực máy bay không người lái có hai trở ngại chính: các quy định về tính tự chủ và an toàn thấp”. Để đáp ứng thách thức kép này, ông đã tìm thấy nguồn cảm hứng từ lĩnh vực hàng không vũ trụ: chuyển khái niệm vệ tinh sang đo độ cao tốt hơn để thiết kế một máy bay không người lái tự động và linh hoạt bằng năng lượng mặt trời. Vì vậy, dự án SolarXOne ra đời.
Được cung cấp năng lượng bởi các tế bào quang điện và được giám sát từ xa từ một bộ điều khiển mặt đất, SolarXOne là một giải pháp hiệu quả, tiết kiệm và bền vững. Tính độc đáo của nó: một cách hỗ trợ kép giúp tăng bề mặt có sẵn để chứa các tế bào quang điện và đảm bảo hiệu suất bay tối ưu.
Hợp tác đa ngành
An XSun engineer working on the 3DEXPERIENCE platform on the cloud
Thách thức chính của XSun là tối ưu hóa một hệ thống phức tạp và tìm ra các giải pháp tốt nhất theo các yêu cầu về cấu trúc, tải trọng, vị trí và khối lượng bên trong, cùng những yếu tố khác. Việc nghiên cứu những ràng buộc này vốn mang tính xuyên ngành và đòi hỏi các công cụ cộng tác, mô phỏng kỹ thuật số và thiết kế hiệu suất cao. David nói: “Máy bay không người lái SolarXOne bao gồm các công nghệ từ các ngành khoa học và lĩnh vực khác nhau — thiết kế, kỹ thuật, mô phỏng, tổng hợp, tạo mẫu và thử nghiệm — không nhất thiết phải được sử dụng để làm việc cùng nhau.
“Nền tảng 3DEXPERIENCE là nền tảng để thiết kế theo cách hợp tác,” ông nói thêm. “Máy bay và máy bay đang thách thức các hệ thống đa ngành và mặc dù mọi người đều làm việc trong lĩnh vực chuyên môn của riêng họ, nhưng mọi quyết định được đưa ra đều ảnh hưởng đến các hệ thống con khác”. Ví dụ: thiết kế hệ thống làm mát cho bảng mạch in của SolarXOne, quản lý năng lượng mặt trời, liên quan đến kỹ thuật nhiệt, khí động học và tối ưu hóa vị trí trong cấu trúc. Nền tảng 3DEXPERIENCE cho phép các kỹ sư của công ty giám sát sự cân bằng tổng thể của máy bay ở mỗi lần thay đổi.
Denis Pitance, một kỹ sư thử nghiệm tại XSun, xác nhận. “Tôi đang nghiên cứu về kích thước và vị trí của cánh quạt,” anh nói. “Cùng lúc đó, một nhóm thứ hai đang nghiên cứu hình dạng của thiết bị hạ cánh mới. Nhờ 3DEXPERIENCE, chúng tôi nhận ra rằng thiết bị hạ cánh không được đặt ở vị trí tối ưu so với các cánh quạt. Vì vậy, chúng tôi đã có thể phát hiện ra lỗi này ở giai đoạn sớm và đưa ra những ràng buộc phù hợp đối với thiết kế của thiết bị hạ cánh ”.
Kết nối người dùng
Đám mây mang lại cho XSun sự nhanh nhẹn đặc biệt. David nói: “Nó cung cấp quyền truy cập từ xa vào các công cụ thiết kế và mô phỏng mạnh mẽ. “Chúng tôi có thể dễ dàng kết nối với nền tảng, ngay cả khi chúng tôi đi vắng hoặc ở trang web đối tác, : máy của chúng tôi có thể dễ dàng bay đến bất cứ đâu và theo một cách rất đơn giản.” Pitance đồng ý, “Sử dụng dịch vụ đám mây của Dassault Systèmes là một lựa chọn hiển nhiên,” anh nói. “Tôi đi du lịch rất nhiều nơi và văn phòng của tôi không bao giờ ở cùng một nơi. Có thể truy cập các tệp của tôi từ mọi nơi là hoàn toàn cần thiết ”.
Tất cả nhân viên có thể truy cập nền tảng đồng thời và liên tục tương tác, bất kể họ làm việc ở đâu hoặc ứng dụng họ sử dụng. “Đối với chúng tôi, khả năng làm việc trên đám mây là lợi ích chính của nền tảng 3DEXPERIENCE,” Viti nói. “Sự đổi mới thực sự đối với chúng tôi là được kết nối với nhau. Mọi người theo dõi công việc của nhau, giúp đỡ, hỗ trợ kỹ thuật hoặc chỉ mang lại góc nhìn mới mẻ. Điều đáng kinh ngạc là nó dễ sử dụng. Nền tảng đám mây đã giúp cho việc cộng tác từ xa trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn ”.
Mặc dù cánh hỗ trợ kép của SolarXOne làm cho nó trở nên độc đáo, nhưng việc tìm kiếm tỷ lệ phù hợp là một nhiệm vụ khó khăn. “Tại một thời điểm, việc quay lại làm lại từ đầu dường như dễ dàng hơn,” David nói. “CATIA và SIMULIA đã giúp chúng tôi trong vấn đề này, vì chúng tôi có thể kiểm tra hầu như nhiều lần lặp lại rất nhanh chóng. Thiết kế hiện tại của chúng tôi là kết quả. ”
“Chúng tôi đang làm công việc thiết kế tuyệt vời,” Viti nói. “Chất lượng bề mặt, khí động học và hình dạng tổng thể của từng bộ phận… mọi thứ phải hoàn hảo nếu không máy bay sẽ không bay. Và CATIA đã hoàn hảo cho điều đó. ”
Việc xác thực thiết kế máy bay với mô phỏng thực tế trước khi phát triển một sản phẩm vật lý là điều cần thiết. Viti chủ yếu sử dụng SIMULIA để mô phỏng chất lỏng động, tận dụng khả năng khí động học mạnh mẽ của nó. Ông dựa vào SIMULIA để lập mô hình các vật liệu đa dạng, thử nghiệm các cấu hình cáp khác nhau, mô phỏng luồng gió và đảm bảo tính toàn vẹn của cấu trúc. Ông nói: “Điều quan trọng là phải có các giải pháp phù hợp để đáp ứng tất cả các phép đa vật lý liên quan. “Tản nhiệt và nhiễu loạn là những lĩnh vực mà nhóm phải tập trung vào. SIMULIA đã giúp chúng tôi phát triển thiết kế tối ưu và hiểu mỗi lần lặp lại thiết kế sẽ hoạt động như thế nào, giảm số lượng các bài kiểm tra vật lý cần thiết ”. Bởi vì CATIA và SIMULIA được tích hợp chặt chẽ, các mô hình mô phỏng được tự động cập nhật mỗi khi thiết kế được sửa đổi.
Một sự phát triển nhanh chóng
Sự hợp tác của XSun với Phòng thí nghiệm 3DEXPERIENCE đã thúc đẩy dự án trên nhiều mặt. David giải thích: “Là thành viên của Phòng thí nghiệm, chúng tôi có quyền truy cập vào tất cả các tính năng của nền tảng và cộng đồng các chuyên gia. “Thông qua việc cố vấn, chúng tôi đã cải thiện kỹ năng kỹ thuật của mình với tác động tích cực đến công việc kinh doanh.”
Andrea Viti thừa nhận rằng khi dự án bắt đầu, anh ấy không hề biết đến nền tảng 3DEXPERIENCE. Ông nói: “Phòng thí nghiệm đã giúp chúng tôi thiết lập và vận hành trong vòng chưa đầy ba tuần. “Giờ đây, bất cứ khi nào chúng tôi cần hỗ trợ kỹ thuật hoặc mẹo để giải quyết vấn đề, Phòng thí nghiệm sẽ tham gia với chuyên môn của mình.”
XSun đã có thể đẩy nhanh các dự án và nâng cao kỹ năng của mình. “Phòng thí nghiệm giúp chúng tôi có thể làm mọi thứ nhanh hơn vì chúng tôi được hưởng lợi từ hệ sinh thái phong phú của họ,” Viti nói thêm. “Thiết kế sơ bộ của chiếc máy bay hoàn chỉnh chỉ mất chưa đầy một năm —quá nhanh cho một hệ thống phức tạp như vậy”.
Kết quả là một chiếc máy bay được chế tạo hoàn toàn bằng vật liệu composite với các tế bào quang điện hiệu suất rất cao được gói gọn trong cánh. SolarXOne nặng dưới 25 kg (55 pound) với sải cánh dài hơn 4,5 mét (14,7 feet). Nó tự hào có một chuyến bay tự chủ tối thiểu 12 giờ, với mục tiêu nhanh chóng tăng lên 20 giờ. David giải thích: “Giới hạn trọng lượng 25 kg là rất quan trọng, vì nó có nghĩa là máy có thể được vận hành ở bất kỳ quốc gia nào. "Giới hạn này xuất hiện trong các quy định mới về máy bay không người lái bay trên toàn thế giới." Các ứng dụng tiềm năng cho máy bay không người lái đang tăng lên, trải dài từ nghiên cứu khoa học đến các cơ hội kinh doanh cho đến các hoạt động cứu hộ, trong các khu nông nghiệp, trung tâm đô thị... Ví dụ, những chiếc máy bay không người lái này có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu khoa học trái đất với việc theo dõi thời tiết, quan sát đại dương và địa chất cũng như theo dõi các chất ô nhiễm không khí. Các ứng dụng quốc phòng và an ninh bao gồm tạo ra các rơ le viễn thông áp dụng cho giám sát biên giới, hàng hải và giám sát cháy rừng. Cuối cùng, về ứng dụng kinh doanh, những chiếc máy bay không người lái này có thể được sử dụng để vận chuyển đường bộ và theo dõi tài nguyên thiên nhiên, khảo sát địa hình và nông nghiệp chính xác.
Chạy một cuộc đua sức bền là một động lực mạnh mẽ cho nghiên cứu và đổi mới. Những thách thức về khoa học và công nghệ kết hợp với sự hợp tác đa ngành và các giải pháp sáng tạo đã trở thành nền tảng công nghệ biến máy bay không người lái SolarXOne thành hiện thực. Việc triển khai khái niệm mới này cuối cùng sẽ dẫn đến các giải pháp thích ứng và phản ứng cho các ứng dụng dân dụng và quân sự, trong cả lĩnh vực quan sát và viễn thông.
ViHoth dịch từ 3DEXPERIENCE
Đại lý phân phối phần mềm SolidWorks, 3DEXPERIENCE tại Việt Nam
CÔNG TY CỔ PHẦN VIHOTH
Hotline: 0982 018 497
Địa chỉ: Số 17, Lô 5, Khu Đô Thị Xuân Phương, Phường Xuân Phương, Nam Từ Liêm, Hà Nội
Tự chủ và bền vững
Đối với Benjamin David, người sáng lập công ty khởi nghiệp XSun, “Sự phát triển của lĩnh vực máy bay không người lái có hai trở ngại chính: các quy định về tính tự chủ và an toàn thấp”. Để đáp ứng thách thức kép này, ông đã tìm thấy nguồn cảm hứng từ lĩnh vực hàng không vũ trụ: chuyển khái niệm vệ tinh sang đo độ cao tốt hơn để thiết kế một máy bay không người lái tự động và linh hoạt bằng năng lượng mặt trời. Vì vậy, dự án SolarXOne ra đời.
Được cung cấp năng lượng bởi các tế bào quang điện và được giám sát từ xa từ một bộ điều khiển mặt đất, SolarXOne là một giải pháp hiệu quả, tiết kiệm và bền vững. Tính độc đáo của nó: một cách hỗ trợ kép giúp tăng bề mặt có sẵn để chứa các tế bào quang điện và đảm bảo hiệu suất bay tối ưu.
Hợp tác đa ngành
An XSun engineer working on the 3DEXPERIENCE platform on the cloud
Thách thức chính của XSun là tối ưu hóa một hệ thống phức tạp và tìm ra các giải pháp tốt nhất theo các yêu cầu về cấu trúc, tải trọng, vị trí và khối lượng bên trong, cùng những yếu tố khác. Việc nghiên cứu những ràng buộc này vốn mang tính xuyên ngành và đòi hỏi các công cụ cộng tác, mô phỏng kỹ thuật số và thiết kế hiệu suất cao. David nói: “Máy bay không người lái SolarXOne bao gồm các công nghệ từ các ngành khoa học và lĩnh vực khác nhau — thiết kế, kỹ thuật, mô phỏng, tổng hợp, tạo mẫu và thử nghiệm — không nhất thiết phải được sử dụng để làm việc cùng nhau.
“Nền tảng 3DEXPERIENCE là nền tảng để thiết kế theo cách hợp tác,” ông nói thêm. “Máy bay và máy bay đang thách thức các hệ thống đa ngành và mặc dù mọi người đều làm việc trong lĩnh vực chuyên môn của riêng họ, nhưng mọi quyết định được đưa ra đều ảnh hưởng đến các hệ thống con khác”. Ví dụ: thiết kế hệ thống làm mát cho bảng mạch in của SolarXOne, quản lý năng lượng mặt trời, liên quan đến kỹ thuật nhiệt, khí động học và tối ưu hóa vị trí trong cấu trúc. Nền tảng 3DEXPERIENCE cho phép các kỹ sư của công ty giám sát sự cân bằng tổng thể của máy bay ở mỗi lần thay đổi.
Denis Pitance, một kỹ sư thử nghiệm tại XSun, xác nhận. “Tôi đang nghiên cứu về kích thước và vị trí của cánh quạt,” anh nói. “Cùng lúc đó, một nhóm thứ hai đang nghiên cứu hình dạng của thiết bị hạ cánh mới. Nhờ 3DEXPERIENCE, chúng tôi nhận ra rằng thiết bị hạ cánh không được đặt ở vị trí tối ưu so với các cánh quạt. Vì vậy, chúng tôi đã có thể phát hiện ra lỗi này ở giai đoạn sớm và đưa ra những ràng buộc phù hợp đối với thiết kế của thiết bị hạ cánh ”.
Kết nối người dùng
Đám mây mang lại cho XSun sự nhanh nhẹn đặc biệt. David nói: “Nó cung cấp quyền truy cập từ xa vào các công cụ thiết kế và mô phỏng mạnh mẽ. “Chúng tôi có thể dễ dàng kết nối với nền tảng, ngay cả khi chúng tôi đi vắng hoặc ở trang web đối tác, : máy của chúng tôi có thể dễ dàng bay đến bất cứ đâu và theo một cách rất đơn giản.” Pitance đồng ý, “Sử dụng dịch vụ đám mây của Dassault Systèmes là một lựa chọn hiển nhiên,” anh nói. “Tôi đi du lịch rất nhiều nơi và văn phòng của tôi không bao giờ ở cùng một nơi. Có thể truy cập các tệp của tôi từ mọi nơi là hoàn toàn cần thiết ”.
Tất cả nhân viên có thể truy cập nền tảng đồng thời và liên tục tương tác, bất kể họ làm việc ở đâu hoặc ứng dụng họ sử dụng. “Đối với chúng tôi, khả năng làm việc trên đám mây là lợi ích chính của nền tảng 3DEXPERIENCE,” Viti nói. “Sự đổi mới thực sự đối với chúng tôi là được kết nối với nhau. Mọi người theo dõi công việc của nhau, giúp đỡ, hỗ trợ kỹ thuật hoặc chỉ mang lại góc nhìn mới mẻ. Điều đáng kinh ngạc là nó dễ sử dụng. Nền tảng đám mây đã giúp cho việc cộng tác từ xa trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn ”.
Mặc dù cánh hỗ trợ kép của SolarXOne làm cho nó trở nên độc đáo, nhưng việc tìm kiếm tỷ lệ phù hợp là một nhiệm vụ khó khăn. “Tại một thời điểm, việc quay lại làm lại từ đầu dường như dễ dàng hơn,” David nói. “CATIA và SIMULIA đã giúp chúng tôi trong vấn đề này, vì chúng tôi có thể kiểm tra hầu như nhiều lần lặp lại rất nhanh chóng. Thiết kế hiện tại của chúng tôi là kết quả. ”
“Chúng tôi đang làm công việc thiết kế tuyệt vời,” Viti nói. “Chất lượng bề mặt, khí động học và hình dạng tổng thể của từng bộ phận… mọi thứ phải hoàn hảo nếu không máy bay sẽ không bay. Và CATIA đã hoàn hảo cho điều đó. ”
Việc xác thực thiết kế máy bay với mô phỏng thực tế trước khi phát triển một sản phẩm vật lý là điều cần thiết. Viti chủ yếu sử dụng SIMULIA để mô phỏng chất lỏng động, tận dụng khả năng khí động học mạnh mẽ của nó. Ông dựa vào SIMULIA để lập mô hình các vật liệu đa dạng, thử nghiệm các cấu hình cáp khác nhau, mô phỏng luồng gió và đảm bảo tính toàn vẹn của cấu trúc. Ông nói: “Điều quan trọng là phải có các giải pháp phù hợp để đáp ứng tất cả các phép đa vật lý liên quan. “Tản nhiệt và nhiễu loạn là những lĩnh vực mà nhóm phải tập trung vào. SIMULIA đã giúp chúng tôi phát triển thiết kế tối ưu và hiểu mỗi lần lặp lại thiết kế sẽ hoạt động như thế nào, giảm số lượng các bài kiểm tra vật lý cần thiết ”. Bởi vì CATIA và SIMULIA được tích hợp chặt chẽ, các mô hình mô phỏng được tự động cập nhật mỗi khi thiết kế được sửa đổi.
Một sự phát triển nhanh chóng
Sự hợp tác của XSun với Phòng thí nghiệm 3DEXPERIENCE đã thúc đẩy dự án trên nhiều mặt. David giải thích: “Là thành viên của Phòng thí nghiệm, chúng tôi có quyền truy cập vào tất cả các tính năng của nền tảng và cộng đồng các chuyên gia. “Thông qua việc cố vấn, chúng tôi đã cải thiện kỹ năng kỹ thuật của mình với tác động tích cực đến công việc kinh doanh.”
Andrea Viti thừa nhận rằng khi dự án bắt đầu, anh ấy không hề biết đến nền tảng 3DEXPERIENCE. Ông nói: “Phòng thí nghiệm đã giúp chúng tôi thiết lập và vận hành trong vòng chưa đầy ba tuần. “Giờ đây, bất cứ khi nào chúng tôi cần hỗ trợ kỹ thuật hoặc mẹo để giải quyết vấn đề, Phòng thí nghiệm sẽ tham gia với chuyên môn của mình.”
XSun đã có thể đẩy nhanh các dự án và nâng cao kỹ năng của mình. “Phòng thí nghiệm giúp chúng tôi có thể làm mọi thứ nhanh hơn vì chúng tôi được hưởng lợi từ hệ sinh thái phong phú của họ,” Viti nói thêm. “Thiết kế sơ bộ của chiếc máy bay hoàn chỉnh chỉ mất chưa đầy một năm —quá nhanh cho một hệ thống phức tạp như vậy”.
Kết quả là một chiếc máy bay được chế tạo hoàn toàn bằng vật liệu composite với các tế bào quang điện hiệu suất rất cao được gói gọn trong cánh. SolarXOne nặng dưới 25 kg (55 pound) với sải cánh dài hơn 4,5 mét (14,7 feet). Nó tự hào có một chuyến bay tự chủ tối thiểu 12 giờ, với mục tiêu nhanh chóng tăng lên 20 giờ. David giải thích: “Giới hạn trọng lượng 25 kg là rất quan trọng, vì nó có nghĩa là máy có thể được vận hành ở bất kỳ quốc gia nào. "Giới hạn này xuất hiện trong các quy định mới về máy bay không người lái bay trên toàn thế giới." Các ứng dụng tiềm năng cho máy bay không người lái đang tăng lên, trải dài từ nghiên cứu khoa học đến các cơ hội kinh doanh cho đến các hoạt động cứu hộ, trong các khu nông nghiệp, trung tâm đô thị... Ví dụ, những chiếc máy bay không người lái này có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu khoa học trái đất với việc theo dõi thời tiết, quan sát đại dương và địa chất cũng như theo dõi các chất ô nhiễm không khí. Các ứng dụng quốc phòng và an ninh bao gồm tạo ra các rơ le viễn thông áp dụng cho giám sát biên giới, hàng hải và giám sát cháy rừng. Cuối cùng, về ứng dụng kinh doanh, những chiếc máy bay không người lái này có thể được sử dụng để vận chuyển đường bộ và theo dõi tài nguyên thiên nhiên, khảo sát địa hình và nông nghiệp chính xác.
Chạy một cuộc đua sức bền là một động lực mạnh mẽ cho nghiên cứu và đổi mới. Những thách thức về khoa học và công nghệ kết hợp với sự hợp tác đa ngành và các giải pháp sáng tạo đã trở thành nền tảng công nghệ biến máy bay không người lái SolarXOne thành hiện thực. Việc triển khai khái niệm mới này cuối cùng sẽ dẫn đến các giải pháp thích ứng và phản ứng cho các ứng dụng dân dụng và quân sự, trong cả lĩnh vực quan sát và viễn thông.
ViHoth dịch từ 3DEXPERIENCE
Đại lý phân phối phần mềm SolidWorks, 3DEXPERIENCE tại Việt Nam
CÔNG TY CỔ PHẦN VIHOTH
Hotline: 0982 018 497
Địa chỉ: Số 17, Lô 5, Khu Đô Thị Xuân Phương, Phường Xuân Phương, Nam Từ Liêm, Hà Nội
Chỉnh sửa cuối:
