Cтартап XSun разрабатывает второе поколение автономных дронов с помощью платформы 3DEXPERIENCE

Французский стартап XSun намеревается разработать второе, более эффективное поколение автономных дронов SolarXOne, работающих на солнечной энергии. В рамках программы 3DEXPERIENCE Lab XSun использует облачную платформу 3DEXPERIENCE, которая позволяет отдельным командам проектировать, моделировать и тестировать дрон с помощью отраслевого решения Reinvent the Sky.

“3DEXPERIENCE позволяет нам проектировать и консолидировать все данные на общей платформе, благодаря чему у нас есть уникальная, последовательная и понятная конфигурация всех подсистем”, – говорит Бенджамин Дэвид, основатель и генеральный директор XSun.
Андреа Вити, инженер XSun по аэродинамике и аэротермальной энергии, использует платформу ежедневно. “Аэродинамическое совершенство требует точности, – объясняет он, – Платформа позволяет анализировать поведение аэродинамических полей при модификации компонентов дрона. Для нас очень важно моделировать работу дрона сразу после завершения проекта. Решения Dassault Systèmes позволяют нам быстро вносить изменения и наблюдать их влияние на общую структуру и расположение отдельных компонентов”.
“Платформа 3DEXPERIENCE – это основа совместного проектирования, – добавляет Андреа Вити,  – Самолеты и дроны – сложные и междисциплинарные системы, и хотя каждый человек, участвующий в проекте, работает в своей области, принимаемые решения влияют на отдельные подсистемы. Для разработки системы охлаждения печатной платы SolarXOne, которая отвечает за управление солнечной энергией, потребовались знания в области теплотехники, аэродинамики и оптимизации размещения компонентов конструкции. Платформа 3DEXPERIENCE позволяет инженерам контролировать общую балансировку судна при каждой внесенной модификации”.
Это подтверждает Денис Питанс, инженер-испытатель XSun.  “Я работал над размером пропеллеров и их размещением”, – говорит он,  – В то же время над формой нового шасси работали члены другой команды. Благодаря 3DEXPERIENCE мы обнаружили, что шасси не было оптимально расположено по отношению к  винтам. Обнаружение этой ошибки на ранней стадии позволило нам значительно уменьшить размер шасси”.
Облачные вычисления обеспечивают XSun исключительную оперативность. “Это дает нам удаленный доступ к современным инструментам проектирования и моделирования, – говорит Дэвид, – Мы можем удаленно подключиться к платформе, даже во время посещения клиента. Это прямая отсылка к нашей идее, что самолеты XSun могут легко летать куда угодно”. “Облачное предложение Dassault Systèmes было для нас очевидным выбором, – добавляет Питанс. – Я много путешествую, поэтому мне нужен доступ к своим файлам откуда угодно”.
Все сотрудники имеют одновременный доступ к платформе и могут сотрудничать друг с другом, независимо от их специализации или области применения.  “С нашей точки зрения, одно из самых больших преимуществ платформы 3DEXPERIENCE – это возможность работать в облаке, – говорит Вити, – Виртуальная рабочая среда для нас является чем-то совершенно новаторским. Каждый из нас может следить за работой других, чтобы оказывать поддержку или делиться новыми идеями. Платформа удивительно проста в использовании. Функции облачных вычислений не только упростили удаленное сотрудничество, но и повысили эффективность наших команд”.
Особые проблемы вызвала конструкция крыльев дрона SolarXOne. Подобрать правильные пропорции этих элементов оказалось непростой задачей. “В какой-то момент мы подумали, что будет легче начать все сначала, – говорит Дэвид, – Приложения CATIA и SIMULIA нам очень помогли, позволив нам быстро протестировать несколько разных версий проекта в виртуальной среде и получить финальную версию”.
“Наши проекты уникальны, – говорит Вити,  – Качество поверхности, аэродинамика и общая геометрия отдельных компонентов … все должно быть безупречным,  иначе изделие не полетит. В этом отношении приложение CATIA отвечало всем нашим требованиям”.
Возможность виртуально проверить конструкцию самолета с помощью реалистичного моделирования перед производством имеет первостепенное значение. Для моделирования гидродинамики Viti в основном использует приложение SIMULIA, которое ценится за его продвинутые аэродинамические функции. Приложение SIMULIA позволяет ему создавать модели из разных материалов, тестировать различные конфигурации кабелей и моделировать потоки воздуха, чтобы гарантировать прочность конструкции.  “Нам нужны были решения, которые позволили бы анализировать различные явления, – говорит Вити, – Нашей команде пришлось сосредоточиться, в частности, на отводе тепла и турбулентности. Приложение SIMULIA позволило нам создать оптимальный дизайн и проверить поведение его отдельных версий, что позволило сократить количество физических тестов. В связи с тем, что приложения CATIA и SIMULIA тесно интегрированы, имитационные модели автоматически обновлялись при каждой проверке”.
Участие XSun в проекте 3DEXPERIENCE Lab позволило ускорить работу по многим направлениям. “Как участники инициативы Lab, мы имели доступ ко всем функциям платформы и возможность консультироваться с экспертами», – объясняет Дэвид. – Благодаря наставничеству мы смогли повысить нашу техническую квалификацию, что положительно отразилось на нашей компании”. Андреа Вити признается, что в самом начале проекта он не знал о платформе 3DEXPERIENCE.  “Специалисты лаборатории предоставили нам все необходимые инструменты менее чем за три недели, – говорит Вити,  – Если нам понадобится помощь в решении проблемы, специалисты Лаборатории поделятся знаниями и опытом”.
Стартап XSun получил возможность не только ускорить проектные работы, но и  повысить квалификацию сотрудников. “Благодаря разнообразию экосистемы 3DEXPERIENCE Lab мы можем ускорить работу по многим направлениям, – добавляет Вити,  – Эскизный проект всего летающего агрегата мы выполнили менее чем за год, что является большим достижением, учитывая его сложность”. Результатом сотрудничества стал дрон, полностью сделанный из композитных материалов, с крыльями, оснащенными высокоэффективными фотоэлектрическими элементами. Устройство SolarXOne весит менее 25 кг и имеет размах крыльев более 4,5 метров. В автономном режиме максимальное время полета составляет не менее 12 часов, а цель разработчиков – увеличить его до 20 часов. “Ограничение веса в 25 кг очень важно, поскольку оно позволяет использовать наш дрон по всему миру”, – объясняет Дэвид.
“Это ограничение является частью последних международных правил использования дронов. Сфера применения дронов постоянно расширяется и включает, среди прочего, научные исследования, бизнес, спасательные операции, сельское хозяйство, коммунальные службы и т. д. Дроны могут, в частности, помогать в мониторинге погоды, океанских и геологических наблюдений, а также способствуют отслеживанию загрязнителей воздуха. Приложения для обороны и безопасности включают в себя роль ретранслятора радиосвязи воздушных судов, выполняющих операции по защите сухопутных и морских границ и мониторингу лесов. В области бизнеса дроны могут выполнять транспортные функции, помогать открывать природные ресурсы и проводить топографические исследования, а также поддерживать точное земледелие.
Основной акцент на надежность – отличный мотиватор для исследований и инноваций. Научные и технологические вызовы в сочетании с междисциплинарным сотрудничеством и инновационными решениями позволяют достичь амбициозных целей, примером которых является дрон SolarXOne. Реализация новой концепции приведет к адаптируемым  решениям для гражданских и военных приложений, связанных с наблюдением и телекоммуникациями.
Андрей Бочкарев