28/03/2011 - Lösen Luftfahrtprobleme in Echtzeit über Smartphones

Menéame

 Das aerodynamische Phänomen, das als aeroelastische Flatter bekannt ist, kann schwere Störungen verursachen, aber wie andere Nachteile, die in Flugzeugen auftreten können, ist es jetzt möglich, es in Echtzeit mit Anwendungen für Smartphones und Tablets vorherzusagen. Der Fortschritt wurde von spezialisierten Ingenieuren der Stanford University konkretisiert.

Vibrationen und Turbulenzen treten gewöhnlich während des Fluges von Flugzeugen auf, ohne größere Nachteile zu verursachen. Diese Bewegungen können jedoch manchmal zu schwerwiegenden Folgen führen, wie zum Beispiel zum Verlust eines Flügels in der Luft. Wenn die Schwingung und die Bewegungen der Flügel an diese riskanten Enden gelangen, entsteht ein Phänomen, das die Spezialisten als aeroelastisches Flattern bezeichnen.

Bislang waren komplexe Computer- und Supercomputer-Ausrüstungen erforderlich, um die Möglichkeit einer Konkretisierung dieser Phänomene zu bewerten. Jedoch ermöglicht eine Ingenieurforschung der Stanford University jetzt die Entwicklung von Echtzeit-Vorhersagen über Smartphones und kleine mobile Geräte wie ein iPad oder ein iPhone.

Wie in einer Pressemitteilung der Stanford University sowie in einem Artikel der Fachpresse dargelegt Physorg.com, dieser Fortschritt durch die Kombination von IT-Entwicklungen und neuen mathematischen Modellen würde erhebliche Auswirkungen auf den Bereich der Luftfahrttechnik haben.

Ein langes Problem

Luftfahrtingenieure haben sich intensiv mit dem Phänomen der Flugflatter und ähnlichen Problemen beschäftigt, indem sie den Flugzeugbau optimierten, neue Materialien entwickelten oder Supercomputer einsetzten, um vorherzusagen, wann es passieren könnte. Es war jedoch nicht möglich, das Flugzeugflatt vollständig zu entfernen.

Charbel Farhat und David Amsallem von der Abteilung für Luftfahrt und Astronauten an der Stanford University of Engineering studierten jahrelang das Flugzeugflattern. Sie erkannten, dass die Verwendung von Supercomputern nützlich sein kann, aber dass die Lösung des Themas in der Realität erforderte vielseitigere und funktionale Anwendungen.

Auch die Komplexität der zu erstellenden Berechnungen war ein wichtiger Punkt. Der schnellste Computer, der zurzeit erhältlich ist, ist erforderlich, um die Auswirkungen der Luftfahrt zu berechnen, die durch eine geringfügige Änderung einer einzelnen Variablen im Flug verursacht werden. Auf einem Flugzeug beeinflussen Hunderte von Variablen, daher ist die Aufgabe nicht einfach.

Die zu prüfenden und zu analysierenden Fragen sind vielfältig: Jeder Zentimeter der Höhe, die gewonnen oder verloren wurde, alle Geschwindigkeitsschwankungen, jeder Milliliter des hinzugefügten oder verwendeten Kraftstoffs und viele andere Variablen können das gesamte System verändern. Und jedes Mal, wenn Sie es ändern, muss der Supercomputer wieder mit der Erkennungsarbeit beginnen.

Genaue Vorhersage in Echtzeit

Nach Farhat und Amsallem ist es jetzt möglich, das Flugzeugflattern in Echtzeit auf einem iPhone oder einem ähnlichen Gerät vorherzusagen. In Zukunft glauben Forscher, dass Flugzeuge über Chips an Bord verfügen werden, um die Flugfreude und andere Nachteile in Echtzeit zu erkennen und zu bekämpfen.

Warum sind Farhat und Amsallem erfolgreich gewesen, wo andere Experten keine Fortschritte gemacht haben? Vor allem dank der beiden Ingenieure ein System von mathematischen Annäherungen, die komplexe und anspruchsvolle Gleichungen in kleineren und handlichen Teilen analysieren. In der Mathematik wird dies als "Reduzierung" bekannt, und auf dieses Problem angewendet erleichtert eine schnellere und einfachere Anwendung in Computer-Anwendungen.

Das System funktioniert über verschiedene Alarme, die die Geräte aussenden, damit die Piloten über die Schwankungen des Fluges, die gefährlich sein könnten, Bescheid wissen. Neben dem Flugzeugflattern ist die Methode allgemein genug, um auf viele der komplexen Probleme der Luftfahrttechnik zu reagieren.

Kurz gesagt, die ausgezeichnete Nachricht für Piloten und Passagiere ist, dass dieses neue System in der Lage ist, genau und in Echtzeit zu vorhersagen, ob ein Flugzeug unter dem Phänomen des Flugflatterns leiden wird. Der neue Mechanismus der aktiven Kontrolle verspricht eine umfassende Anwendung im Luftfahrtbereich sowie ein erhebliches Entwicklungspotenzial für die Zukunft, um andere damit zusammenhängende Probleme zu lösen.

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