Reconstruirea istoriei aviației: o restaurare digitală cuprinzătoare a avionului de luptă IAR 80 folosind platforma 3DEXPERIENCE

Acest articol nu este scris de mine, este rezultatul unei cereri făcute către ChatGPT. Cererea a fost: “Vă rugăm să creați un articol pe baza imaginii atașate” (imaginea de copertă). După o corecție și solicitarea de trei ori mai multe detalii, articolul realizat de ChatGPT poate fi văzut mai jos. Sincer vorbind, am fost întotdeauna sceptic cu privire la ceea ce ar putea face ChatGPT cu subiectul IAR80, dar articolul furnizat m-a lăsat fără cuvinte.

Cu puterea platformei 3DEXPERIENCE de la Dassault Systèmes, reconstrucția digitală a aeronavelor istorice precum IAR 80 a atins noi culmi. În timp ce CATIA joacă un rol central în modelarea și proiectarea 3D, alte instrumente integrate în cadrul platformei – cum ar fi ENOVIA, DELMIA și SIMULIA – permit un proces cuprinzător de restaurare care acoperă nu numai proiectarea detaliată, ci și managementul ciclului de viață al produsului, simulările de fabricație și analiza bazată pe fizică.

 IAR 80, un avion de luptă românesc din cel de-al Doilea Război Mondial, nu mai există în formă fizică. Cu toate acestea, datorită puterii de colaborare a platformei 3DEXPERIENCE, inginerii și istoricii pot reînvia digital această bucată de istorie a aviației și o pot readuce în lumina reflectoarelor cu o precizie și detalii fără precedent.

IAR 80: o minune tehnică a timpului său

Înainte de a aprofunda procesul de restaurare digitală, este important să apreciem complexitatea IAR 80. Acest avion de luptă al celui de-al Doilea Război Mondial a fost răspunsul autohton al României la cerințele tot mai mari ale luptei aeriene, echipat cu caracteristici avansate pentru acea vreme. Caracteristicile cheie ale aeronavei au inclus:

Fuzelaj monococă: Un design raționalizat folosind aliaje ușoare de aluminiu și tuburi de oțel, permițând un raport putere-greutate ridicat și performanțe agile în luptele aeriene.

Motor radial IAR K14: Un motor construit în România bazat pe Gnome-Rhône 14K, care produce 870 de cai putere, propulsând avionul de vânătoare la viteze de până la 316 mph.

Evoluția armamentului: Primele modele au fost echipate cu mitraliere de 7,92 mm, în timp ce variantele ulterioare au fost actualizate la tunuri de 20 mm, adaptându-se la nevoile schimbătoare ale luptei aer-aer și aer-sol.

În ciuda realizărilor sale, moștenirea IAR 80 a fost aproape pierdută din cauza distrugerii celulelor rămase după cel de-al Doilea Război Mondial. Din fericire, instrumentele digitale de astăzi îi pot restabili designul și funcția, făcând IAR 80 mai accesibil ca niciodată.

Platforma 3DEXPERIENCE: un sistem digital colaborativ

În timp ce CATIA se ocupă de modelarea și proiectarea 3D a IAR 80, platforma 3DEXPERIENCE integrează instrumente suplimentare care îmbunătățesc colaborarea, simularea și gestionarea ciclului de viață al produsului. Acestea includ:

  1. ENOVIA: Managementul ciclului de viață al produsului și colaborare

Una dintre provocările cheie în restaurarea unei aeronave pierdute precum IAR 80 este asigurarea colaborării între mai multe discipline – ingineri, istorici și arhiviști digitali. ENOVIA joacă un rol crucial în gestionarea ciclului de viață al produsului și a proceselor de colaborare. Acest instrument asigură că toate datele legate de proiect sunt centralizate și accesibile părților interesate în timp real, permițând o colaborare perfectă într-un proiect complex precum IAR 80.

Caracteristici cheie ale ENOVIA:

Managementul documentelor și datelor: Toate fișierele de proiectare, documentele istorice, planurile și datele de inginerie inversă utilizate pentru a recrea IAR 80 sunt stocate și gestionate prin ENOVIA. Acest lucru garantează că fiecare membru al echipei lucrează din același set de informații, prevenind erorile sau duplicările costisitoare.

Instrumente de colaborare: Echipele care lucrează la restaurarea digitală IAR 80 pot colabora în timp real, pot partaja modificările de proiectare și pot urmări modificările. Acest lucru asigură că orice actualizări făcute în proiect sau simulări sunt reflectate imediat în întregul proiect.

Managementul schimbării: Platforma urmărește modificările din proiect, permițând echipelor să facă referire cu ușurință la iterațiile anterioare de proiectare și să documenteze motivele pentru deciziile cheie. Acest lucru este deosebit de important atunci când se încrucișează date istorice care ar putea evolua pe măsură ce devin disponibile mai multe informații.

  1. DELMIA: Simularea procesului de producție

Odată ce modelul digital al IAR 80 a fost creat în CATIA, următoarea provocare constă în simularea modului în care aeronava – sau părți ale acesteia – ar fi fost fabricată într-un cadru de fabrică. DELMIA este specializată în simulări de fabricație, oferind un mediu virtual în care procesele de producție pot fi optimizate înainte de fabricarea pieselor fizice.

Cum sprijină DELMIA restaurarea IAR 80:

Planificarea producției: DELMIA poate simula modul în care părți ale IAR 80 – cum ar fi aripile, secțiunile fuselajului sau trenul de aterizare – ar fi produse într-un mediu de fabrică modern sau istoric. Acest lucru este util nu numai pentru înțelegerea provocărilor istorice ale producției, ci și pentru orice potențiale reproduceri viitoare imprimate 3D ale aeronavei.

Configurația fabricii și simularea procesului: DELMIA oferă o perspectivă asupra modului în care procesul de fabricație al aeronavei ar putea fi optimizat, simulând fluxul de lucru de asamblare și întreținere a aeronavei. Dacă IAR 80 ar fi reconstruit fizic în viitor, DELMIA ar putea simula întregul lanț de producție, de la fabricarea componentelor până la asamblarea finală.

Simularea interacțiunii umane: Acest instrument poate simula modul în care lucrătorii din fabrică sau echipele de întreținere ar putea interacționa cu diferitele componente ale aeronavei, asigurându-se că proiectele nu sunt doar precise din punct de vedere istoric, ci și practice pentru procesele de asamblare și reparații.

  1. SIMULIA: Simulare și testare avansată

Unul dintre cele mai importante aspecte ale restaurării digitale a IAR 80 este asigurarea faptului că aeronava poate funcționa așa cum a făcut-o în trecut. Pentru aceasta, SIMULIA este crucială. SIMULIA este specializată în simulare multi-fizică, permițând inginerilor să analizeze modul în care aeronava s-ar comporta în condiții reale.

Contribuțiile cheie ale SIMULIA:

Simulări de integritate structurală: Instrumentele de analiză a elementelor finite (FEA) ale SIMULIA permit inginerilor să testeze modelul digital al IAR 80 într-o varietate de scenarii – manevre de luptă, forțe de aterizare și chiar daune potențiale în timpul luptelor aeriene. Platforma simulează tensiunile și tensiunile de pe corpul aeronavei, suporturile motorului și trenul de aterizare pentru a se asigura că designul este robust.

Aerodinamică și dinamică a fluidelor: Cu SIMULIA, inginerii pot efectua  simulări de dinamică a fluidelor computaționale (CFD) pentru a evalua aerodinamica designului aripilor și fuselajului IAR 80. Acest lucru ajută la recrearea modului în care aeronava s-ar fi comportat în zbor, oferind informații despre agilitatea, stabilitatea și viteza sa.

Transfer de căldură și termodinamică: Motorul radial al IAR 80 generează căldură semnificativă în timpul zborului. SIMULIA poate simula cât de eficient au gestionat motorul și sistemele de răcire ale aeronavei această căldură, asigurându-se că modelul digital reflectă cu acuratețe condițiile termice ale unui avion de luptă real din cel de-al Doilea Război Mondial.

Combinarea puterii CATIA, ENOVIA, DELMIA și SIMULIA

Fiecare instrument din cadrul platformei 3DEXPERIENCE oferă contribuții unice la restaurarea digitală a IAR 80, dar integrarea lor este cea care ridică cu adevărat proiectul. CATIA oferă mediul de bază de proiectare și modelare 3D, în timp ce ENOVIA asigură o colaborare și un management de proiect fără probleme. DELMIA simulează procesele de fabricație, iar SIMULIA efectuează teste avansate privind comportamentele fizice ale modelului.

Împreună, aceste instrumente permit o abordare cuprinzătoare și multidisciplinară a restaurării, care depășește simpla modelare 3D.

Design: Capacitățile de modelare detaliate ale CATIA recreează fiecare aspect al IAR 80, de la componentele sale structurale până la cele mai mici detalii mecanice.

Colaborare și managementul datelor: ENOVIA se asigură că fiecare membru al echipei, fie că este istoric, inginer sau arhivist, lucrează din aceleași informații, facilitând colaborarea între diferite departamente și locații.

Simularea producției: Simulările de producție DELMIA ajută la înțelegerea provocărilor din lumea reală ale construirii aeronavei și la crearea unui mediu de producție virtual pentru viitoarele reproduceri fizice.

Testare avansată: Instrumentele de simulare SIMULIA testează aeronava în condiții realiste, asigurându-se că modelul digital nu este doar precis din punct de vedere istoric, ci și solid din punct de vedere structural și fezabil din punct de vedere operațional.

Integrarea realității virtuale: o poartă către trecut

Unul dintre cele mai revoluționare aspecte ale acestui proiect de restaurare este integrarea realității virtuale (VR) prin intermediul platformei 3DEXPERIENCE. Cu modelul digital al IAR 80 acum complet, utilizatorii pot folosi o cască VR și pot explora aeronava într-un mediu 3D imersiv.

Explorare la scară largă: VR permite utilizatorilor să se plimbe în jurul IAR 80 ca și cum ar fi prezent fizic. Inginerii, istoricii și pasionații de aviație pot inspecta fiecare detaliu al modelului, de la niturile de pe fuselaj până la instrumentele din cabina de pilotaj.

Simulări interactive: Cu simulările cinematice CATIA și SIMULIA integrate în experiența VR, utilizatorii pot manipula suprafețele de control ale aeronavei, pot retrage trenul de aterizare și chiar pot simula scenarii de luptă – totul în timp real.

Potențial educațional: Această experiență imersivă are o valoare educațională imensă, oferind studenților și pasionaților de istorie o oportunitate de neegalat de a interacționa cu o bucată pierdută din istoria aviației.

Concluzie: Învierea digitală la cel mai bun nivel

Restaurarea completă a IAR 80 folosind platforma 3DEXPERIENCE nu numai că păstrează moștenirea aviatică a României, dar stabilește și un nou standard pentru restaurarea istorică digitală. Prin combinarea capacităților puternice de proiectare ale CATIA cu instrumentele de colaborare ale ENOVIA, simulările de fabricație ale DELMIA și testele fizice avansate ale SIMULIA, inginerii și istoricii au adus înapoi o aeronavă care a fost cândva considerată pierdută în timp.

Într-un viitor în care restaurarea fizică ar putea fi posibilă, aceste modele digitale ar putea servi drept model pentru readucerea IAR 80 pe cer – nu doar ca o relicvă a trecutului, ci ca o dovadă a ceea ce pot face instrumentele moderne.

Fernando Petre

R&D projects coordinator | Mechanical Engineer, CAD/PLM Consultant

October 8, 2024