あなたが知りたいと思う10の新しい航空宇宙技術のトレンド

2040年までに1兆ドルを超える収益を超えると推定される世界の宇宙経済には、宇宙の研究、探査、および利用に関連するさまざまな活動が含まれています。航空宇宙産業には非常に多くの側面があり、数十億ドルがそれらを支えているため、成長と革新の機会は数多くあります。今後数年間に予想される10の航空宇宙技術のトレンドについて詳しく知るために読んでください。

クイックリンク：

• 航空宇宙技術とは何ですか？
• 現在の航空宇宙産業の見通し
• 注目すべき航空宇宙工学技術の10のトレンド
• 航空宇宙の未来はここにあります！

航空宇宙技術とは何ですか？

航空宇宙とは、集合的に大気と宇宙空間を指します。これは、商業、産業、および軍事用途が多数ある多様な産業です。航空宇宙工学は、航空宇宙工学と宇宙工学で構成されており、航空機と宇宙船の研究、設計、製造、運用、または保守には、多数の組織の作業が含まれます。

したがって、航空宇宙技術とは、航空機および宇宙船の建設、テスト、および保守を指します。技術者は、信頼性が高く再利用可能な宇宙往還機および関連する地上支援装置に関連するシステムの組み立て、サービス、テスト、運用、および修理に関与する場合があります。

現在の航空宇宙産業の見通し

パンデミックの影響を最も受けた産業の1つは、商業およびビジネス関連の飛行機旅行の産業でした。実際、2020年は空の旅の需要にとって史上最悪の年にランクされました。しかし、ワクチンの普及とCOVID-19の制限が緩和されたことで、アメリカ人の60％が、2019年よりも2021年に多くの旅行を計画していると述べています。パンデミックに照らしてパターンが変更されます。たとえば、現在、長距離の国際線ではなく、短距離および国内線に重点が置かれています。

一方、パンデミックが続いているにもかかわらず、2020年上半期の宇宙への発射はほぼ前年度と同等でした。 41回の打ち上げ成功は、5年間の平均43回の打ち上げをわずかに下回りました。資金が増え続け、コストが下がるにつれて、宇宙産業は、主に衛星ブロードバンドインターネットアクセスにおいて、機会が増える可能性があります。 2020年、宇宙投資は256億ドルと引き続き堅調であり、投資の勢いは2021年も堅調に推移する可能性があります。

全体として、航空宇宙産業はゆっくりと、しかし確実に、2020年の文字通りの比喩的な停滞から回復しています。

注目すべき10の航空宇宙工学技術のトレンド

航空宇宙産業は絶えず改善を続けており、ここにあなたのレーダーを維持するための10の航空宇宙工学技術のトレンドがあります。

1。ゼロ燃料航空機

エアバスは最近、2035年までに就航する可能性のある世界初のゼロエミッション水素商用航空機の3つの概念を明らかにしました。これらの概念はそれぞれ、野心をサポートするためにさまざまな技術経路と空力構成を探索することにより、ゼロエミッション飛行を達成するための異なるアプローチを表しています。航空業界全体の脱炭素化の先駆者です。エアバスが提示するすべての概念は、主要な動力源として水素に依存しています。これは、クリーンな航空燃料として非常に有望であり、航空宇宙および他の多くの産業が気候に中立なものを満たすためのソリューションになる可能性が高いと彼らが信じているオプションです。ターゲット。

2。構造ヘルスモニタリング（SHM）

構造ヘルスモニタリングでは、定期的にサンプリングされた応答測定を使用してシステムを経時的に観察および分析し、橋、飛行機、建物などのエンジニアリング構造の材料および幾何学的特性の変化を監視します。壊滅的な疲労破壊を伴う航空機事故は、重大な人命の損失をもたらす可能性があり、航空宇宙産業のこの分野における革新が非常に重要になります。

構造ヘルスモニタリングの基盤は、埋め込まれた、または取り付けられた非破壊評価（NDE）センサーを使用して構造を監視し、そのデータを利用して構造の状態を評価する機能です。過去10年間で、研究者はSHM用のNDEセンサーの開発に大きな進歩を遂げ、SHM結果の分析と通信に必要なハードウェアとソフトウェアを開発しました。ある程度の成熟度に達し、構造の非常に広い領域を監視できるNDE SHMセンサーには、光ファイバー、アクティブ超音波、パッシブアコースティックエミッションが含まれます。

さらに、グラフィックスプロセッシングユニット（GPU）などの低コストの新しい計算ハードウェアにより、高度な物理ベースのモデルを使用して、NDE検査を改善したり、機械学習などの高度なデータ分析方法を利用したりできるようになります。これは、たとえば、長期間の宇宙飛行をサポートするために新しいツールを開発する必要があるため、NASAに特に関係があります。

3。先端材料

革新的な材料は、軽量で機敏な航空機や新しい極超音速システムから、個人用保護具まで、さまざまな分野で使用でき、リスクや損傷を減らすことができます。先端材料の開発の進歩は、エネルギーハーベスティング、カモフラージュ、構造的および個人的な健康監視などの機能の統合に対処することが期待されています。たとえば、グラフェンは炭素ベースの材料であり、わずか1原子の厚さであり、軽量で耐久性があり、大容量のエネルギー貯蔵に適用できるバッテリーを作成するために使用できます。さらに、通常のバッテリーよりも急速に充電されます。

4。スマート自動化とブロックチェーン

通常、暗号通貨システムに関連付けられているブロックチェーンは、データの透過性を使用してセキュリティを強化します。単一障害点がないため、レコードレベルのデータセキュリティとネットワークの復元力を高めるための公開鍵暗号化が可能です。さらに、アクセス権と資格管理を自動化できるため、リソースを解放して他のセキュリティ対策や懸念事項に対処できます。

これはどのように作動しますか？バリューチェーンに沿ってコンポーネント、機器、およびシステムを移動するための多大な努力の代わりに、ブロックチェーンは、内部および外部のサプライチェーン参加者の交換をエンドカスタマーに至るまで手配できます。また、分散した母集団全体で、安全で監査可能、追跡可能、および共有可能なレコードを提供します。製造パートナーとその顧客の間のコンセンサスは、共有ブロックチェーン元帳を介して迅速に到達できます。これにより、設計の明確で変更できない履歴、設計へのすべての変更、テスト結果、すべてのコンポーネントのソースの認証記録が残るためです。など。

5。アディティブマニュファクチャリング（3Dプリンティング）

アディティブマニュファクチャリングとしても知られる3D印刷は、他の同等の従来の製造部品よりも大幅に少ない材料を使用するコンポーネントや部品を製造するための優れた製造ソリューションであることが証明されています。この材料は積層造形によってアイテムを作成するために使用できるため、使用する材料の密度が低下しているにもかかわらず、非常に複雑な幾何学的形状を構築でき、強度が高くなります。

速度、容量、燃料消費量、排出量などの分野でパフォーマンスが向上するため、重量を減らすことは航空宇宙技術業界にとって最も重要です。この認識により、航空宇宙および防衛産業は、シートフレームワークからエアダクトまで、最新の製品で3Dプリントのアプリケーションを探すようになりました。

6。超音速飛行

超音速飛行とは、航空機が音速よりも速く移動することです。米国の航空会社ユナイテッドは、2029年に15機の新しい超音速旅客機を購入し、「超音速を航空に戻す」計画を発表しました。このような旅客便は、エールフランスとブリティッシュエアウェイズがコンコルドを引退した2003年に終了しました。

新しいOverture航空機は、超音速ジェットの飛行試験をまだ行っていない、デンバーに本拠を置くBoomという会社によって製造されます。ユナイテッドの契約は、安全基準と騒音公害の懸念を満たす新しい航空機を条件としています。

7。より弾力的でダイナミックなA＆Dサプライチェーン

パンデミックによる航空機の需要の減少と人や物の移動の制限により、多くの重要な航空宇宙および防衛（A＆D）サプライチェーンが崩壊しました。これは、小規模なサプライヤー、特に商用航空宇宙やアフターマーケットビジネスに大きくさらされているサプライヤーに影響を与えました。

2021年には、業界の焦点は、サプライチェーンをより回復力のある動的なネットワークに変換する方向にシフトする可能性があります。これは、オンショアリング、垂直統合、サイバー防御の強化などの戦略を使用して行うことができます。サプライチェーンをさらに強化するために、OEMとサプライヤは、内部プロセスの自動化とワークフローの合理化、スマート管理システムの実装、データ分析の使用などのデジタルツールを活用する必要があります。デロイトが実施した最近の調査では、業界幹部の72％が、外部の提携パートナーを活用するためにサプライチェーンエコシステムに投資していると述べています。

8。モノのインターネット（IoT）を利用してメンテナンスの問題を予測する

航空機の保守および修理会社は、航空機の部品および機器の予知保全にモノのインターネット技術を広く使用しています。 IoTベースの予知保全ソリューションは、たとえば、CNCマシンのスピンドルに取り付けられた超音波センサーと振動センサーからデータを収集することにより、潜在的な損傷を予測するのに役立ちます。収集されたデータを分析すると、壊れやすいスピンドルやツールが破損する前に特定するのに役立ちます。 IoTテクノロジーは、予防保守のために、エンジン、翼フラップ、ブリード値、および着陸装置から技術者に重要なデータを送信するために使用されます。このデータは、技術者がメンテナンススケジュールを作成し、部品を調達し、関連する作業員が機器を修理するようにスケジュールするのに役立ちます。

9。人工知能（AI）

航空宇宙技術産業はまた、人工知能と、研究および教育における機械または能動学習の使用から恩恵を受けています。機械学習は、人工知能を使用してデータ内の新しいパターンと関係を発見することにより、材料に対する新しい洞察を得る機能を提供します。 AIは、人間よりもはるかに複雑な問題を処理でき、人間の脳が情報を処理するのにかかる時間と比較して、数千の結果を瞬時に実行できます。

たとえば、次世代の技術を生み出すために、米国空軍研究所（AFRL）の研究者は、機械学習、AI、自律システムを使用して、材料発見の速度を飛躍的に向上させ、技術のコストを削減しています。

10。自律飛行システム

自律技術の実装は、いくつかの業界で成長傾向にあり、航空宇宙業界も例外ではありません。これの多くは自律飛行の増加に焦点を合わせており、最終目標は完全に人間のいない飛行を開始することです。これはまだ数年先かもしれませんが、投資と革新は今後数年間一貫してこれに向けられます。今後数年間で、飛行機が1人のパイロットに削減され、その後自律的に運用されるようになる可能性があります。これはドローンですでに発生していますが、このテクノロジーは、旅客機や長距離の旅に備える前に、明らかにスケールアップする必要があります。

航空宇宙の未来はここにあります！

革新的な技術と製造プロセスは一見絶え間なく開発されており、航空宇宙企業がサプライチェーンの拡大を支援するニッチなサプライヤーを探しているため、中小規模のメーカーはそのメリットを享受しています。最新のトレンドを常に把握しておくと、製造業が航空宇宙産業が提供するすべてのメリットを活用できるようになります。

今日の航空宇宙産業はこれまでになく複雑で脆弱であるため、専門家によるコンサルティングが不可欠です。今すぐCMTCに連絡して、航空宇宙技術の運用を最適化する方法を確認してください。