Conheça 5 fatores que definem as tendências da indústria aeroespacial e de defesa
Com 97% dos executivos aeroespaciais e de defesa (A&D) prontos para reinventar digitalmente os seus negócios, de acordo com a Accenture, a indústria entrou num momento de transição.
Recentemente, o mercado latino-americano de A&D tem registado um crescimento significativo, alimentado pelas crescentes preocupações globais de segurança e pelos esforços de modernização.
Países como o Brasil, o México e a Argentina estão investindo fortemente na modernização das suas capacidades militares e no reforço das suas indústrias aeroespaciais. Além disso, as colaborações com parceiros internacionais e o foco no desenvolvimento de tecnologias nacionais estão impulsionando a inovação e expandindo a presença global do país no cenário aeroespacial.
Globalmente, as tendências da indústria aeroespacial e de defesa que iniciam esta mudança são impulsionadas por mudanças sociais, políticas e tecnológicas — tais como regulamentações ambientais, aumento dos custos de combustível e avanços em baterias, sensores e conectividade.
Todas essas mudanças levam ao desenvolvimento de aeronaves com tecnologias disruptivas, como as autônomas e as elétricas que, no final, podem impactar em um ganho de eficiência.
À medida que essas tendências continuam a promover o avanço da tecnologia aeronáutica, elas também aumentam a complexidade da indústria.
Sejamos realistas: existem aeronaves em serviço hoje que são mais antigas do que as equipes de manutenção, reparo e operação (MRO) que trabalham nelas. Garantir que essas equipes possam manter esses designs – e todas as novidades que surgem – exige um esforço considerável.
Na esteira desta complexidade, as startups estão desenvolvendo métodos, produtos e operações para simplificar a indústria de A&D. Como resultado, as principais empresas do ramo devem integrar os projetos o mais rápido possível, independentemente dos seus sistemas.
Uma das maneiras mais rápidas para startups e líderes de A&D navegarem nessas tendências é com tecnologia de simulação. Assim, a indústria pode rapidamente iterar projetos, garantir a segurança do produto, acelerar a certificação e simplificar os sistemas.
Simulando aeronaves eficientes em combustível e mais sustentáveis
Clientes e reguladores estão pressionando a indústria de A&D para produzir aeronaves mais eficientes em termos de combustível. Essa pressão culminou em novas regulamentações para limitar emissões, como dióxido de carbono e óxidos de nitrogênio (NOx), e para minimizar o ruído.
No entanto, essa tendência verde da indústria de A&D não se trata apenas de atender aos requisitos regulatórios e salvar o planeta. Ela também pode gerar economias significativas. Assista o video e veja como os engenheiros estão usando a simulação de engenharia da Ansys para projetar aeronaves eficientes em combustível e amigas do meio ambiente:
Muitas empresas de A&D operam com margens apertadas, que são suscetíveis às flutuações dos custos de combustível. Portanto, produzir aeronaves mais eficientes torna as empresas de A&D mais adequadas para sobreviver às oscilações dos custos de combustível.
A produção de aeronaves amigas do meio ambiente pode ser feita de várias maneiras. Os engenheiros podem:
- Usar dinâmica dos fluidos computacional (CFD) para reduzir o arrasto do design
- Incorporar materiais leves, como compósitos, nos designs
- Aproveitar a topologia otimizada e treliças com peças fabricadas aditivamente
- Melhorar os materiais, softwares de controle e designs dos sistemas de propulsão
- Projetar e integrar sistemas de propulsão híbridos e totalmente elétricos
Todos esses métodos se beneficiam do uso da tecnologia de simulação da Ansys. Por exemplo, o Ansys CFD pode otimizar a aerodinâmica de uma aeronave e melhorar os sistemas de propulsão.
Por outro lado, o Ansys Maxwell® pode ajudar a projetar novos sistemas de propulsão elétrica. Além disso, o Ansys Granta pode ajudar os engenheiros a encontrar materiais alternativos mais leves e de alto desempenho entre os milhares disponíveis atualmente para a aviação.
Finalmente, o Ansys Mechanical™ pode otimizar a topologia de uma peça, enquanto o Ansys Additive Suite™ descobre como imprimi-la. No final, a simulação é a chave para a tendência de eficiência de combustível na indústria de A&D.
Projetando aeronaves autônomas e conectadas requer simulação
O tráfego é uma grande fonte de poluição e perda de tempo nas megacidades. Uma maneira de resolver o problema do tráfego é usar o espaço acima das ruas para mover pessoas e cargas.
Para aproveitar esse espaço, uma das tendências da indústria aeroespacial e de defesa é a inclinação para veículos autônomos, novos designs de cockpit e conectividade das aeronaves. Veja no vídeo abaixo como os engenheiros estão usando a simulação de engenharia da Ansys para projetar veículos autônomos, novos designs de cockpit e conectividade das aeronaves.
As aeronaves autônomas serão capazes de mover pessoas e pacotes pela cidade. Grande parte da pesquisa para desenvolver essas ferramentas será canalizada para sistemas de sensores, lógica e segurança.
A tecnologia de simulação pervasiva da Ansys pode conectar digitalmente, testar e validar esses sistemas em um ambiente virtual. Essas simulações aceleram o desenvolvimento e garantirão que os veículos autônomos possam lidar com qualquer clima ou situação de emergência.
Outro ponto das tendências da indústria aeroespacial é aproveitar os aeroportos locais em todo o mundo. Usando esses aeroportos, as companhias aéreas podem oferecer voos locais que conectam pequenas comunidades a grandes cidades. Para ser financeiramente viável, isso exige aeronaves que sejam elétricas ou híbridas, e operem com um único piloto.
Eletrificação e antenas como tendências para a indústria aeroespacial
Projetar para eletrificação e esses cockpits do futuro é uma tarefa complexa que requer sistemas de simulação e realidade virtual para que pilotos e engenheiros possam testar e otimizar a aeronave.
Finalmente, aeronaves conectadas podem ajudar o setor a atrair mais pessoas para voar, oferecendo recursos adicionais de segurança e Wi-Fi gratuito, que pode ser um diferencial para tirar as pessoas das estradas e as colocar em um avião.
Além disso, os milhares de sensores na aeronave podem usar essa conectividade para reportar dados de volta à companhia aérea, melhorando a segurança e salvando vidas. No entanto, adicionar as antenas que implementam essa conectividade em uma aeronave não é tão fácil quanto parece. As antenas podem afetar outras transmissões e a aerodinâmica da aeronave. Os engenheiros precisarão usar a tecnologia de simulação para resolver o aspecto multifísico dos problemas de engenharia.
Veja como a eletrificação vai impactar a indústria neste webinar gratuito.
Melhorando a produtividade da engenharia na indústria aeroespacial e de defesa com simulação
Uma das maiores tendências existenciais que afeta a indústria de A&D é sua crescente complexidade e a pressão que ela exerce sobre a produtividade da engenharia.
Por exemplo, é possível que o software de controle de um sistema aumente em 21 vezes em cerca de uma década. Acompanhar essas mudanças, sem falar nos avanços em eletrônica, antenas e sensores, é extenuante.
Uma solução é treinar e adquirir novos técnicos, engenheiros e especialistas. No entanto, muitos profissionais de A&D estão se aposentando antes de poder treinar a próxima geração. Além disso, muitos veteranos e novos recrutas enfrentarão desafios para entender as tecnologias mais avançadas — como a inteligência artificial (IA) de um veículo autônomo.
A simulação pode ajudar a indústria de A&D a acompanhar essa tendência automatizando várias funções. Dessa forma, os engenheiros podem transmitir seu conhecimento e simplificar processos para que o trabalho de muitos possa ser feito por um.
Por exemplo, uma equipe pode levar horas para determinar o material certo para uma peça aeroespacial. No entanto, com o Ansys Granta, a mesma pesquisa pode ser feita por um único engenheiro em 20 minutos.
Uma história semelhante pode ser contada sobre o Ansys Scade®. Pode ser necessário uma dúzia de programadores durante meses, até anos, para criar código de controle pronto para certificação. O SCADE pode produzir esse mesmo código automaticamente, reduzindo o tempo e o custo do projeto.
Os engenheiros também podem capturar e reutilizar informações descobertas por meio da plataforma de simulação multiphysics da Ansys. O processo envolve executar uma simulação, criar metadados e reutilizá-los para modelar o processo de simulação.
À medida que a complexidade da indústria de A&D cresce, os serviços de suporte e consultoria se tornarão uma forma importante de garantir que os engenheiros usem todo o potencial da simulação. Para isso, o Ansys Learning Hub permite que engenheiros acessem centenas de materiais de treinamento online. Além disso, o Instituto ESSS conta com cursos online, masterclasses gratuitas e até mesmo especializações completas em simulação computacional.
Otimizando manutenção, reparo e revisão com simulação
Como mencionado anteriormente, há aeronaves em nossas frotas mais antigas que as equipes de MRO que trabalham nelas. No entanto, novos modelos de aeronaves continuam a se juntar a essas frotas.
Garantir que as equipes saibam como trabalhar com todos esses diferentes modelos de aeronaves é uma das razões pelas quais o mercado de MRO deve aumentar em 50% até 2028, como mostra uma pesquisa de 2018.
À medida que esse mercado cresce, também aumentarão os custos para manter todas as aeronaves operando. A simulação pode ser uma excelente ferramenta para manter esses custos baixos.
Por exemplo, as equipes tradicionais de MRO programam a manutenção de uma aeronave com base no uso — digamos a cada 100 horas de voo. No entanto, com dados de simulação, dados históricos, gêmeos digitais e manutenção preditiva, as equipes de MRO podem agendar a manutenção de uma aeronave algumas horas de voo antes de ela precisar ser consertada.
Esse novo cronograma de manutenção limita o número de vezes que uma aeronave em perfeito estado de funcionamento é programada para manutenção. Além disso, esse novo cronograma pode identificar problemas de manutenção antes que atrasem ou ponham em risco os passageiros.
Como a simulação acelera a tecnologia de defesa
A incerteza política se tornou uma realidade infeliz em todo o mundo, e os gastos com aplicações militares estão aumentando constantemente.
Um dos motivos pelos quais esse gasto aumentou é porque os governos estão enfrentando desafios para responder rapidamente às ameaças, fornecendo as mais recentes tecnologias de defesa.
Em outras palavras, a indústria de defesa está procurando melhorar a produtividade da engenharia, eficiência de combustível, desenvolver aeronaves autônomas/conectadas, MRO e muito mais.
A simulação pode reduzir muito o esforço, orçamento e mão de obra necessários para atingir esses objetivos, acelerando o desenvolvimento de tecnologias de defesa que salvam vidas no campo de batalha.
Para saber como aplicar a simulação Ansys nos seus projetos, entre em contato com nossos especialistas e receba um suporte individualizado:
