חדשות היום

הנדסה דיגיטלית

העיתונות האמריקנית עוקבת באופן כמעט אובססיבי אחרי מעבדות הבואש – SKUNK WORKS של חברת לוקהיד מרטין. ה SKUNK WORKS היא זרוע המחקר והפיתוח הסודית של החברה שאחראית למספר רב של פיתוחים פורצי הדרך,  ממטוס ה 2U – גיבור המלחמה הקרה מול ברית המועצות,  דרך הציפור השחורה שעד היום נמצאת בשימוש מבצעי, ועד למערך המטוסים החמקנים של חיל האוויר האמריקני. כל הפרויקטים הללו פותחו תחת מעטה סודיות, כשמשרד ההגנה האמריקני מפזר סביבם ערפל כבד. זו בדיוק הסיבה שכל הודעה של החברה הקשורה למעבדות הללו, מושכת מיד גל פרסומים. בחודש פברואר האחרון הודיעה  לוקהיד מרטין כי היא עומדת להתחיל בסדרת ניסויי קרקע  במטוס בלתי מאוייש חדש בשם, “Speed Racer”. השמועות על ייצור מטוס חדש צצו כבר לפני כשנתיים. בספטמבר האחרון הודו בלוקהיד מרטין בקיום הפרויקט מה שהוליד גל ספקולציות. אלה התמקדו בעיקר בשאלת שיפור המהירות, כנגזרת של שם המטוס.    אלא שלוקהיד “ציננה” את הציפיות, ובהודעה שפרסמה הבהירה כי לא בהכרח מדובר בשיפורי ביצועים של המטוס, אלא בעיקר בשיפור משמעותי של תהליכי התכנון והפיתוח תוך התבססות על הנדסה דיגיטלית – DIGITAL ENGINEERING . הפרויקט שמכונה בלוקהיד מרטין STAR DRIVE  מאפשר לתכנן את המטוס מהר ומדוייק יותר מבעבר, תוך התבססות על הידע שנצבר בשנים האחרונות בדיגיטציה של פרויקטים אחרים, כמו למשל חלקים במטוס ה 35F.  לוקהיד מרטין מתיישרת למעשה על פי תכנית ה “e-series”,  שהציג חיל האוויר האמריקני לפני שנתיים ובה חזון לפיתוח פלטפורמות חדשות המבוססות על כלי תכנון וניסוי חדשניים הכוללים מחשבי על, מציאות רבודה ויכולות הדמייה מתקדמות.

T-X_Tuskegee P-51C Mustang Video Still Support_StL Event_9/6/2019_WF# 319340_MSF19-0040 Series

גם המתחרה הגדולה בואינג לא נותרה מאחור, עם מטוס האימון T-7 Red Hawk. בואינג אימצה בסרט התדמית של המטוס את האמירה “האם מטוס יכול לטוס אלפי שעות – עוד לפני שהוא בעצם ממריא? התשובה היא כן”. בפרויקט הזה הצליחה בואינג לפתח את המטוס בתוך שלוש שנים. “התכנון הדיגטלי והשילוב שלו בטכנולוגיות תלת מימד מתקדמות, חסכו כ 80%  מזמן ההרכבה הפיסי של המטוס, ו 50% מזמן פיתוח התוכנה הייעדוית”, נאמר בהודעת חיל האוויר האמריקני. על פי האתר POPULAR MECHANICS , בעזרת ההנדסה הדיגטלית פותח סימולטור וירטואלי שבו נוסו דגמים שונים של אותו מטוס. הכל על צג המחשב, ללא שום חלק פיסי. רק לאחר מיצוי הניסוי ותהליך אופטימזיציה של המערכות, הועבר התכנון לייצור בפועל – מה שחסך זמן רב של ניסויים פיסיים, בין אם בתהליך הבנייה ובין אם בניסויי הטיסה.

הד”ר וויל רופר, תת שר ההגנה לפיתוח ואחראי הרכש של חיל האוויר האמריקני תיאר את תהליך הפיתוח של ה T-7 Red Hawk  בראיון שנתן בשנה שעברה למגזין  DEFENCE NEWS: “מהירות הפיתוח הושגה הודות לשלושה תהליכים מקבילים:  דיגטציה מתקדמת של ההליך ההנדסי, פיתוח מהיר של תוכנות ייעודיות, ואריכטקטורה פתוחה של מערכות. השילוב של כל אלה  איפשרו לנו להביא מטוס מתכנון לטיסה פעילה ב 10 אחוז זמן שלקח לנו לפתח את ה 35F”.

ה T-7 Red Hawk אמור לאמן את טייסי הצבא האמריקני שמיועדים למערכי החמקנים: 22F ו 35F. כל המערכות בו דיגיטליות שמאפשרות תהליך מעקב, ניתוח וניטור תוך כדי טיסה פעילה.

תמונה: הדמייה ממוחשת של מטוס האימון T-7 Red Hawk

מהירות הפיתוח משמעה גם חסכון עצום בעלויות הפרויקט. לצורך השוואה חוזרים ב POPULAR MECHANICS לתכנון ה 35F. הזמן שעבר בין הרעיון הראשוני ליכולת המבצעית עמד על כמעט שני עשורים של תכנון, פיתוח וייצור. במהלך פרק הזמן הזה, המשימות שעימן המטוס היה צריך להתמודד הפכו מורכבות יותר, וזה הצריך התאמות פיתוח יקרות וארוכות לאורך הדרך. לצורך השוואה, הדגם הנוכחי של המטוס ה “Speed Racer”.  הלא מאוייש של   לוקהיד מרטין, עלה על “שולחן השרטוט” לפני יותר משנה, וכיום הוא נמצא כבר בשלבי ניסויי פיסיים. הניסויים הללו על פי השבועון AVIATION WEEK , כוללים את בדיקת  יציבות מבנה המטוס, עמידות המערכות ברעידות המנוןע ויכולת נשיאה ראשונית של מטען.

אלא שההתעניינות דווקא  ב “Speed Racer” נובעת לא מעט מגל השמועות סביב מטוס קרב סודי שחיל האוויר האמריקני מפתח יחד עם לוקהיד מרטין. על פי  דיווחים בארצות הברית, המטוס הזה שמוגדר מטוס דור שישי, כבר ביצע מספר טיסות ניסוי. בחיל האוויר האמריקני אישרו את הפרסומים אבל לא פירטו מעבר לכך.

תמונה: f-35 של חיל האוויר האמריקני
צילום: U.S. Air Force photo by Senior Airman Duncan
C. Bevan

הד”ר וויל רופר התייחס לתהליך הפיתוח של המטוס במאמר נרחב שפירסם בתחילת השנה באתר POPULAR MECHANICS. במאמר הוא אמנם לא מפרט דבר על ביצועי המטוס, אבל בהחלט רומז על תהליך הפיתוח המואץ תוך השוואה לפיתוח מכוניות המירוץ , פורמולה 1. “לפני שמכונית כזו פוגשת את המסלול היא עוברת עשרות אלפי שעות של תכנון על גבי מחשבים מתקדמים, מרמת החיכוך של גוף המכונית באוויר ועד למדדים המדוייקים ביותר של המגע בין הצמיג לאספלט. את הטכנולוגיה הזו בדיוק אנחנו מעתיקים לעולם התעופה והחלל.  כך למשל תכנון הטילים הביניבשתיים החדשים שלנו כלל  מיליארדי סימולציות שדימו אינספור תרחישים במשך כמה חודשים בלבד. זה גם התהליך שעברנו עם מטוס הקרב החדש שלנו הוא כלל סימולציה של  כמעט כל תרחיש אפשרי שהעלנו על הדעת, בהווה ובעתיד. לכן אני יכול לומר בוודאות שההנדסה הדיגטלית לא רק מאפשרת לנו לבנות  מטוסים טובים יותר, אלא גם  לבנות אותם טוב יותר”.


תמונה ותמונת כותרת: מטוס האימון
T-7 Red Hawk
צילומים: BOEIN

אמיר בר-שלום

תגובות סגורות