یک شرکت سوئدی سازنده هواپیما به نام Saab، از نخستین بدنه نرمافزارمحور چاپ سهبعدی جهان رونمایی کرده است.
به گزارش سرویس فناوری جهانی مگ، این نوآوری، تلفیقی از فرایند ساخت بدنه فلزی در مقیاس بزرگ و تولید مبتنی بر نرمافزار است و گامی بیسابقه در جهت طراحی و ساخت هواپیماهای انعطافپذیر و سازگار با نیازهای متغیر به حساب میآید.
بدنه آزمایشی بیش از پنج متر طول دارد و از ۲۶ قطعه فلزی چاپ سهبعدی منحصربهفرد تشکیل شده است. این سازه با بهرهگیری از فناوری چاپ صنعتی لیزری پودری و سیستمهای رباتیک شرکت Divergent تولید شده است. شرکت Saab اعلام کرده که برای ساخت این بدنه هیچ ابزار یا فیکسچر خاصی نیاز نبوده است و به این ترتیب، این سازه یکی از بزرگترین سازههای فلزی چاپ سهبعدی برای پرواز هواپیما به حساب میآید. این بدنه، مراحل آزمایش بارگذاری ساختاری را با موفقیت گذرانده و اولین پرواز آن برای سال ۲۰۲۶ برنامهریزی شده است.
این پروژه بخشی از تغییر استراتژیک Saab به سمت مهندسی مبتنی بر مدل (MBE) است؛ رویکردی که پیشتر در برنامه جنگنده Gripen E استفاده شده است و امکان همکاری مهندسان از رشتههای مختلف را از طریق یک نسخه دیجیتال مشترک فراهم میکند، که جایگزین نقشههای دوبعدی سنتی با دستورالعملهای سهبعدی دیجیتال میشود و مراحل طراحی و تولید را تعریف میکند. این روش به Gripen E اجازه داد شبیهسازیهای زودهنگام، ارزیابی سریع گزینههای طراحی و بهینهسازی پیچیدهتر سیستمها را پیاده کند.
همچنین MBE پایه معماری اویونیک Gripen E را شکل داده است؛ معماری که نرمافزارهای حیاتی پروازی و ماموریتی را از هم جدا کرده و مستقل از سختافزار خاص است. به این ترتیب چرخههای بهروزرسانی پرهزینه و کند را در برنامههای جنگنده مدرن حذف کرده است. شرکت Saab اعلام کرده که چابکی حاصل از این روش در شعار داخلی شرکت بازتاب یافته است: «صبح کد بزن، بعدازظهر پرواز کن». گفتنی است که این هواپیما با یک عامل هوش مصنوعی در حال اجرا روی رایانههای اویونیک استاندارد، پرواز آزمایشی انجام داده است.
برای مطالعه بیشتر: پنج هواپیمای نظامی فوقگرانقیمت که قدرت هوایی مدرن را دگرگون کردهاند
ترکیب انعطافپذیری نرمافزارها در سختافزار
تیم اختراعات شرکت Saab با نام «رینفورست» در پی این پیشرفت، در حال بررسی چگونگی انعطافپذیر شدن فرایند تولید به اندازه سیستمهای اویونیک است. این هدف را تیم «تولید سختافزار نرمافزارمحور» مینامد. اکسل باثه، رئیس رینفورست توضیح داد: «در Gripen E، مشتریان در صبح، نرمافزارهای حیاتی ماموریتی را کدنویسی میکنند و بعدازظهر آنها را پرواز میدهند. سوال ما این است: چگونه میتوانیم همین سطح انعطاف نرمافزاری را برای سختافزار واقعی فراهم کنیم؟ ما این رویکرد را تولید سختافزار نرمافزارمحور مینامیم.»
به گفته باثه، چالش اصلی تنها در مدلسازی بهبودها نیست، بلکه در پیادهسازی آنها است. حتی با وجود نسخههای دیجیتال دقیق، تولید فیزیکی بدنه چاپ سهبعدی هنوز کند است، چرا که به ابزارهای ثابت و قالبها وابسته است. او بیان کرد: «تطبیق تولید فعلی کند و ایستا است، چرا که باید ابزارها، قالبها و جکهای فیزیکی لازم را برای ساخت طراحی سفارش دهید. تولید نرمافزارمحور این محدودیتها را حذف میکند و همان سرعت و انعطافی که در طراحی داریم، به فرایند تولید منتقل میکند.»
حتما بخوانید: چین از نخستین موتور جت طراحیشده با چاپ سهبعدی رونمایی کرد
همکاری با Divergent اولین گام بزرگ برای رسیدن به این هدف محسوب میشود. تولید بدنه چاپ سهبعدی به سازههای باربر امکان میدهد تا بهجای ساختارهای مستقیم و سنتی هواپیما از هندسههای منحنی و ارگانیک پیروی کنند که توسط الگوریتمهای بهینهسازی تعیین شدهاند. باثه تصریح کرد: «با تولید بدنه چاپ سهبعدی، سازههای باربر نیازی به پیروی از خطوط مستقیم و زاویههای قائمه سنتی ندارند، بلکه میتوانند بهطور طبیعی مسیرهای بار بهینه را دنبال کنند. این قطعات قابل طراحی توسط انسان نیستند و باید توسط الگوریتمهای بهینهسازی و هوش مصنوعی تولید شوند.»
تحول در صنعت هوانوردی با بدنه نرمافزارمحور چاپ سهبعدی
شرکت Saab با بهرهگیری از سازههای طراحیشده توسط هوش مصنوعی و تولید بدنه چاپ سهبعدی اعلام کرده است که تعداد قطعات بدنه هواپیما میتواند حداقل ۱۰۰ برابر کمتر از مونتاژهای سنتی با میخهای فلزی باشد. همچنین این فناوری امکان ادغام سیستمهای سیمکشی، خنککننده، هیدرولیک و سایر اجزا را بهطور مستقیم در سازه فراهم میکند، که باعث کاهش وزن و سادهتر شدن فرایند ساخت میشود. اکسل باثه چشمانداز بلندمدت را چنین توصیف کرد: «کارخانهای که بتواند به صورت لحظهای خود را بازپیکربندی کند و هر آنچه نسخه دیجیتال تعیین میکند را تولید نماید.» وی گفت: «ما معتقد هستیم که کارخانه تولید آینده Saab مهمترین محصول ما خواهد بود و آن را با شعار صبح کد بزن، بعدازظهر پرواز کن، خلاصه میکنیم.»
بیشتر بخوانید: رونمایی از موتور جت فراصوت چین با رانش و کارایی استثنایی + ویدیو
اگرچه رسیدن به چنین کارخانهای هنوز یک هدف دوردست است، اما Saab بدنه چاپ سهبعدی را به عنوان مدرکی ملموس میبیند که اثبات میکند سختافزار نرمافزارمحور در مقیاس صنعتی قابل تحقق است. این شرکت انعطافپذیری را بهعنوان شاخصی کلیدی برای توانمندی نظامی مدرن در نظر میگیرد. با نزدیک شدن بدنه به نخستین پرواز خود در سال ۲۰۲۶، شرکت Saab این پروژه را گامی دیگر در مسیر تلاشهای مستمر خود برای سادهسازی طراحی، ارتقا و بهرهبرداری از هواپیماها معرفی میکند؛ رویکردی که به اعتقاد شرکت، به مشتریان امکان میدهد در میدانهای نبرد آینده سریعتر و موثرتر عمل کنند.
