A NASA criou uma nova ferramenta de modelagem digital para engenheiros aeronáuticos inovarem novos projetos de aeronaves, com base em décadas de experiência usando código de computador altamente avançado para a aviação.
Usando esta ferramenta, os pesquisadores podem criar simulações de aeronaves conceituais com tecnologia nunca fluida e receber dados detalhados sobre como isso funcionaria.
Nomeado “Aviário” para recintos onde as aves são mantidas e estudadas, a ferramenta cria modelos virtuais de aviões com base nas informações fornecidas pelo usuário. Nesta analogia, Aviário é o recinto, e as aves são os modelos de avião virtual.
Os pesquisadores podem inserir informações sobre a forma, o alcance e outras características de uma aeronave. Em seguida, Aviary cria um modelo digital correspondente desse avião.
Jennifer Gratz
Líder da tarefa aviária
O Aviary é um salto significativo em progresso. Ao contrário das ferramentas de modelagem de aviação passadas, o Aviary pode se conectar com outros códigos e programas para expandir e personalizar suas capacidades.
“Queríamos tornar mais fácil estender o código e ligá-lo a outras ferramentas”, disse Jennifer Gratz, que lidera a integração e o desenvolvimento da Aviary. “Aviário é intencionalmente projetado para ser capaz de integrar disciplinas juntas com mais força.”
O Aviary é gratuito e acessível a todos. O código continua a crescer à medida que as contribuições são feitas pelo público. O código é hospedado no GitHub, juntamente com sua documentação chave.
Aviary é descendente de duas ferramentas de modelagem anteriores criadas pela NASA décadas atrás: o Sistema de Otimização de Voo e o Programa de Síntese Geral da Aviação.
Esses códigos legados mais antigos, no entanto, eram comparativamente limitados em termos de flexibilidade e detalhes.
“Os códigos legados mais antigos não foram projetados para lidar com esses conceitos mais modernos, como aeronaves híbridas-elétricas”, disse Gratz. “Eles viam certos sistemas como mais separados do que realmente estão nos veículos que imaginamos agora”.
Aviary pontes que gap, permitindo que os pesquisadores para incorporar perfeitamente informações detalhadas refletindo os sistemas mais integrados, enredados necessários para modelar aeronaves mais novas.
A equipe começou a criar o Aviary pegando as melhores partes dos códigos legados e fundindo-os, adicionando um novo código para tornar o Aviary extensível e compatível com outras ferramentas.
“Essa é uma de suas características mais importantes”, disse Gratz. “Aviário é flexível o suficiente para que você possa decidir o que você quer aprender mais sobre, em seguida, configurá-lo para ensiná-lo.”
Informações específicas e personalizadas antes do tempo podem informar aos pesquisadores que direção o projeto da aeronave deve tomar antes de fazer testes de voo caros.
Em vez de ter que usar estimativas embutidas para certos parâmetros, como o nível de energia de uma bateria, como seria feito com ferramentas passadas, os usuários do Aviary podem facilmente usar informações geradas por outras ferramentas com informações específicas fornecidas às baterias.
Outra capacidade Aviary touts é gradientes. Um gradiente, essencialmente, é o quanto um determinado valor afeta outro valor quando alterado.
Digamos que um pesquisador está considerando o quão poderosa uma bateria deve ser para alimentar com sucesso uma aeronave. Usando sistemas mais antigos, o pesquisador teria que executar uma simulação separada para cada nível de energia da bateria.
Mas Aviary pode realizar essa tarefa em uma simulação, considerando gradientes.
“Você poderia dizer ao Aviary para descobrir o quão poderosa uma bateria deve ser para fazer com que o uso valha a pena. Ele executará uma missão de voo simulada e retornará com o resultado”, disse Gratz. “Ferramentas mais antigas não podem fazer isso sem modificação”.
O Aviary pode simular todos esses conceitos simultaneamente – nenhuma outra ferramenta de modelagem pode facilmente considerar ferramentas herdadas anteriores, ferramentas separadas introduzidas pelos usuários e gradientes.
“Outras ferramentas têm algumas dessas coisas, mas nenhuma delas tem todas essas coisas”, disse Gratz.
Além disso, o Aviary vem com uma extensa documentação.
“A documentação é outra parte importante do Aviary”, disse Gratz. “Se ninguém pode entender a ferramenta, ninguém pode usá-la. Por ter um bom registro do desenvolvimento e mudanças do Aviary, mais pessoas podem se beneficiar. Você não precisa ser um especialista para usá-lo.”
O Glenn Research Center da NASA em Cleveland, o Ames Research Center na Califórnia e o Langley Research Center na Virgínia contribuíram para o Aviary.
John Gould é membro da equipe de Comunicações Estratégicas da NASA Aeronáutica na sede da NASA em Washington, DC. Ele é dedicado ao serviço público e papel de liderança da NASA na exploração científica. Antes de trabalhar para a NASA Aeronáutica, ele era um historiador de vôo espacial e escritor, tendo uma paixão ao longo da vida pelo espaço e aviação.
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Fonte: NASA
