W wielu artykułach dotyczących nowego sprzętu wojskowego, choćby B-21 Raider czy V-280 Valor mogliście zauważyć wzmianki o przygotowywaniu dla nich tzw. cyfrowych bliźniaków. Czym jest cyfrowy bliźniak, jakie znaczenie ma przy projektowaniu i modernizacji sprzętu wojskowego?
Projektowanie i prototypowanie sprzętu w ostatnich dekadach przeszło ogromną rewolucję, szczególnie dzięki wprowadzeniu do tego procesy zaawansowanych symulacji komputerowych. Oczywiście początkowo nie obyło się bez problemów, wiele firm przejechało się tam, gdzie zbyt mocno zaufało komputerom, nie weryfikując potem wypracowanych rozwiązań wystarczająco dokładnie w prototypowaniu „fizycznym”.
Polecamy na Geekweek: System NASAMS jeszcze potężniejszy? Norwegia modernizuje swoją broń
Jednak zarówno ten bagaż dobrych i złych doświadczeń, jak i przede wszystkim rozwój mocy komputerów i jakości algorytmów spowodował, że oprogramowanie pozwala dziś tworzyć bardzo zaawansowane i skomplikowane symulacje o dużej wiarygodności. Z tych możliwości powstała idea tworzenia cyfrowych bliźniaków, umożliwiających szybsze prototypowanie oraz testowanie potencjału nowych maszyn na przyszłe modernizacje.
Cyfrowy bliźniak jest to ni mniej ni więcej a kompletny prototyp cyfrowy, stworzony „do najmniejszej” śrubki i uwzględniający przy tworzeniu różnego typu symulacji wszystkie cechy materiałów (i interakcji pomiędzy nimi) zastosowanych do jego stworzenia. Co więcej, odtwarzane jest działanie systemów elektronicznych całego pojazdu.
W związku z tym da się szybko i sprawnie weryfikować znacznie więcej koncepcji, niż w tradycyjnych procesach projektowych. Przy okazji prezentacji B-21 Rider przedstawiciele Northrop Grumman chwalili się, że dzięki temu mogli przed budową modeli fizycznych bardzo dokładnie przetestować „tysiące” wariantów B-21.
Sprzęt wojskowy dla tak bardzo kompleksowej inżynierii cyfrowej jest więc idealnie stworzony. Nie ma tu aż tak dużej presji czasu na zaprezentowanie nowego modelu jak np. na cywilnym rynku motoryzacyjnym, a po wprowadzeniu nowej konstrukcji ma ona przed sobą najczęściej 30 - 50 lat służby.
Jednocześnie jednak sprzęt wojskowy powinien być zaprojektowany w taki sposób, aby miał duży potencjał modyfikacyjny, a zmiany mogły być wprowadzane w sposób relatywnie prosty, tani, a jednocześnie konstrukcja mogła „udźwignąć” modyfikacje w jak największym zakresie.
Połączenie inżynierii cyfrowej, modułowego podejścia do projektowania oraz stosowania otwartych standardów daje nadzieję, że uniknie się w przyszłości takich problemów jak np. z B-2 Spirit czy F-22 Raptor. Dla tego właśnie Amerykanie kładą na te aspekty tak ogromny nacisk.
Nie oznacza to oczywiście, że będzie można ominąć bardzo szczegółowe i ciężkie testy fizycznych prototypów. Symulacje komputerowe nawet dziś nie są w stanie przewidzieć wszystkiego, jednak cyfrowy bliźniak ma pozwolić na to, aby do tego etapu trafiały już znacznie bardziej dopracowane koncepcyjnie i materiałowo prototypy, przez co liczba czasochłonnych i kosztownych iteracji na tym etapie drastycznie spadnie.
Warto by było, żeby MON sypnął groszem nie tylko na bieżące zakupy sprzętu, ale też programy badawczo-rozwojowe dla PGZ, pozwalające na tworzenie zaawansowanych biur projektowych tego typu.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
