Бразильский стартап Moya Aero, занимающийся разработкой инновационного грузового беспилотника, в партнерстве с британской технологической компанией Zenotech использует передовое программное обеспечение для симуляции, чтобы ускорить создание своего флагманского проекта. Новое решение позволяет проводить сложнейшие аэродинамические расчеты на обычном настольном компьютере, значительно сокращая время и стоимость разработки, что является критически важным фактором в конкурентной гонке на рынке беспилотной грузовой авиации.
Партнерство для революции в грузовой логистике
Moya Aero, основанная в 2020 году как дочерняя компания известного бразильского авиационного конструкторского бюро ACS Aviation, ставит перед собой амбициозную цель — коренным образом изменить рынок грузовых перевозок. Компания разрабатывает электрический летательный аппарат с вертикальным взлетом и посадкой (eVTOL), предназначенный для доставки грузов в труднодоступные регионы, дополняя существующие логистические цепочки.
Проект нацелен на создание доступного, эффективного и экологически чистого беспилотника со следующими целевыми характеристиками:
- Грузоподъемность: 200 кг
- Дальность полета: 300 км
- Тип силовой установки: полностью электрическая
Такие параметры делают аппарат идеальным решением для «средней мили» в логистике, особенно в странах с развивающейся дорожной инфраструктурой, как Бразилия.
Инновации в симуляции: роль Zenotech HiPer
Ключевым элементом в ускорении разработки стала коллаборация с компанией Zenotech, специализирующейся на высокопроизводительных вычислениях для аэрокосмической отрасли. В рамках проекта используется новый инструмент Zenotech — HiPer, который позволяет проводить высокоточные симуляции сложных аэродинамических процессов.
Технические вызовы и их решение
При проектировании любого летательного аппарата, особенно такой нетрадиционной компоновки как eVTOL, инженеры сталкиваются с рядом фундаментальных проблем. С помощью ПО от Zenotech команда Moya Aero решает следующие задачи:
- Интеграция винтов: оптимизация взаимодействия воздушных потоков от многочисленных пропеллеров с крыльями и фюзеляжем для достижения максимальной эффективности на разных режимах полета — от вертикального взлета до горизонтального крейсерского полета.
- Эффекты срыва потока и снижение сопротивления: анализ сложных аэродинамических явлений на поверхности крыла и других элементах конструкции для минимизации лобового сопротивления. Снижение сопротивления напрямую влияет на расход энергии и, как следствие, на дальность и продолжительность полета.
- Оптимизация расположения пропеллеров: моделирование различных конфигураций силовых установок для поиска наиболее эффективного с точки зрения аэродинамики и энергопотребления варианта.
Технология HiPer: суперкомпьютер на рабочем столе
Главной особенностью продукта HiPer является использование метода моделирования крупных вихрей (Large Eddy Simulation, LES). Это один из самых точных, но и самых ресурсоемких методов вычислительной гидродинамики (CFD). Традиционно для LES-расчетов требовались дорогостоящие высокопроизводительные вычислительные кластеры (HPC).
Инновация Zenotech заключается в том, что их решатель на основе метода конечных разностей с использованием иммерсивных границ (Immersed Boundary) оптимизирован для работы на графических процессорах (GPU). По заявлению компании, симуляцию, включающую до 200 миллионов ячеек, можно запустить на современной игровой видеокарте с 24 ГБ видеопамяти. Это демократизирует доступ к высокоточным симуляциям, позволяя стартапам и небольшим командам, таким как Moya Aero, проводить итерации дизайна быстро и без огромных капиталовложений в вычислительную инфраструктуру.
Перспективы и значение для отрасли
Сотрудничество между Moya Aero и Zenotech наглядно демонстрирует глобальный тренд в авиастроении: переход от длительных и дорогостоящих натурных испытаний к цифровому прототипированию. Возможность быстро проверять десятки конструктивных гипотез на ранней стадии проектирования — ключевое конкурентное преимущество.
В проекте принимает активное участие Барбара Луз, студентка аэрокосмического факультета из Федерального университета Минас-Жерайс (UFMG), проходящая стажировку в Moya Aero. Она высоко оценивает возможности, которые предоставляют современные инструменты.
«Работа с программным обеспечением для симуляции от Zenotech была неоценимой в этом динамичном проекте. Оно позволяет нам быстро тестировать различные итерации дизайна и получать важнейшие данные об аэродинамических характеристиках на ранних этапах цикла разработки… Улучшенная аэродинамическая эффективность напрямую ведет к снижению энергопотребления и большей экономической эффективности», — отметила Барбара.
Для отрасли гражданских дронов это означает, что на рынок могут выходить более совершенные и оптимизированные аппараты за меньшее время. Снижение барьера для входа в сферу высокотехнологичной разработки стимулирует конкуренцию и способствует появлению новых, прорывных решений в области беспилотной логистики, инспекций и других коммерческих применений.
Несмотря на технологические прорывы в проектировании, следующим большим вызовом для Moya Aero станет длительный и сложный процесс сертификации беспилотника такого класса у бразильского авиационного регулятора ANAC и, в перспективе, у других мировых агентств, таких как FAA и EASA.
* Источник фото — zenotech.com
