Ansys Advantage: 仿真助力可持续发展（下）

一直以来，Ansys都致力于应对气候变化，与各行业企业展开合作，全力支持可持续发展。我们可持续发展的四大维度是材料和循环利用、清洁环境、能源解决方案以及制造和运营效率，通过减少仿真求解时间，应对可持续性挑战以及构建自定义工作流程，支持汽车、飞机等交通工具电动化，加快发展可持续替代能源，减少污染。

本期《Ansys Advantage》杂志聚焦可持续发展，是两期连载中的下期，内容分享了通过多物理场仿真技术，助力无人驾驶飞行器完成登月任务；AXIOM SPACE利用Ansys仿真建造首个商用空间站，以及仿真助力NASA预测火星上的飞行挑战、空客采用Ansys仿真产品来了解雷电感应电磁兼容性等等，欢迎阅读。

工程师之间的协作通常会带来创新，而丰田汽车公司的工程师通过与航空竞赛团队的合作，扩展了他们对汽车空气动力学的了解。通过利用参照以往的汽车仿真经验改进航空竞赛飞机，然后根据在航空竞赛飞机上获得的成功经验对雷克萨斯汽车进行改进，此次特别的合作采用了Ansys仿真技术，可同时提高飞机与汽车的空气动力方面的性能。

美国宇航局(NASA)计划在首次登月时隔50年后重返月球，因而需要开发一种具有比二十世纪六十年代更为先进的技术的航天器，这对工程师提出了挑战。NASA为月球运输任务选定了两家商业公司，Intuitive Machines是其中之一。他们通过使用多物理场仿真技术，探究新燃料、复合材料和冷却系统的特性与工作条件，从而有助于在只有极短时间进行设计和测试的情况下，将无人驾驶飞行器着陆到月球表面。

来自亚利桑那州立大学(ASU)光度实验室的一个由本科生和研究生组成的多学科团队希望他们称之为VELOS的可配置、多探测器探索系统可以在这一方向上实现巨大飞跃。此次年度竞赛向高校团队提供资助，鼓励其开发支持宇航局 “阿尔忒弥斯计划” (Artemis program) 的新方法和技术，该计划的任务是让人类重返月球。

经数百位宇航员造访的国际空间站(ISS)投入使用已有20年了，然而当前的预算只能保障它运行到2024年底。2020年初，Axiom Space赢得NASA首个建造商业空间站的合同。新空间站最初将对接国际空间站前部的节点舱。太空舱Axiom Hub One将在三年内与国际空间站对接。他们在官网上展示了一个发射倒计时。

美国宇航局(NASA)重量4磅（1.8公斤）的“机智号”直升机创造了历史。今年初，全世界见证了人类技术在另一个行星上的首次动力飞行。美国宇航局“毅力号”火星漫游车搭载“机智号”直升机，在2021年2月18日着陆火星。4月，“毅力号”将“机智号”展开、安放到火星地表，启动了“机智号”的火星任务。“机智号”沿耶泽洛(Jezero)陨石坑表面完成首飞，之后又进行了一系列飞行，它的表现远超人们对这架微型飞行器的最初预期。

太空任务通常需要很长的准备时间。如果要将有效载荷发射到近地轨道，必须提前数月或数年预定火箭上的位置。Aevum公司作为Ansys初创公司计划的成员，计划通过近地轨道自主运输服务来扭转这一局面，这可以让飞机在短短3小时内准备好起飞。

对于整个航天行业来说，以最有效的方式在太空收发数据，最大限度降低重量、功耗、复杂性与成本，是一直以来面临的首要挑战之一。FreeFall Aerospace公司开发了一种新型天线，有望以独特的方式解决这一挑战。FreeFall采用充气结构，可以装在小型卫星内，并部署在太空中。此结构提供了一个大型孔径，与传统天线系统相比，可以在极低质量与功耗的情况下传输或接收海量数据。

对飞机制造商和航空监管方来说，雷击却是真真正正的一大顾虑，特别是考虑到商业飞机每飞行1,000小时就很可能遭遇一次雷击。有关如何掌握雷击产生的影响，一些飞机制造商有了自己非同寻常的想法。欧洲航空航天界的翘楚空中客车，近期使用Ansys EMA3D和MHARNESS，在采用金属、碳纤维复合材料、铜箔的混合座舱设计中，仿真抗雷击性能。