Força Aérea dos EUA desenvolverá F-16 ‘gêmeo digital’ com a ajuda da Wichita State University

A Força Aérea dos EUA está lançando um novo programa com o National Institute for Aviation Research (NIAR) da Wichita State University para fazer uma réplica digital do F-16 Fighting Falcon em um esforço para melhorar a sustentação e modernização dos F-16s operando em todo o mundo.

O Escritório do Programa F-16 do Centro de Gerenciamento do Ciclo de Vida da Força Aérea está patrocinando o projeto por meio de um novo contrato com a Wichita State, que envolverá a desmontagem e digitalização de dois F-16s – localizados no 309º Grupo de Manutenção e Regeneração Aeroespacial (AMARG) na Base da Força Aérea de Davis-Monthan – para criar um “gêmeo digital”.

O projeto tem duração prevista de quatro anos, envolve a coleta de dados essenciais para esforços futuros para manter a frota de F-16 operacional e eficaz. Este esforço estabelece as bases para uma infinidade de esforços futuros em potencial na engenharia digital do F-16.

Parte da iniciativa inclui a criação de um modelo 3D ajustável do avião.

“Nosso objetivo é criar um modelo 3D em escala real da aeronave, com exceção do motor”, disse o 1º Ten Connor Crandall, Gerente do Programa Digital Twin na Diretoria de Caças e Aeronaves Avançadas. “Os dados serão usados ​​para ajudar a resolver a obsolescência de peças no futuro e mitigar os riscos da cadeia de abastecimento, porque não teremos que depender de fontes e processos de fabricação legados. Teremos os modelos e designs 3D que podemos enviar aos fabricantes que escolhermos.”

O NIAR também criará modelos 3D de alguns dos sistemas maiores da aeronave, como o controle ambiental, sistemas hidráulicos e de combustível da aeronave.

A Lockheed-Martin também está envolvida neste esforço de engenharia digital e entusiasmada com as possibilidades.

“Usar uma plataforma comprovada como o F-16 para avançar os modelos de dados digitais gêmeos permite que nossa equipe demonstre uma redução adicional no custo do ciclo de vida para a sustentabilidade, ao mesmo tempo que introduz capacidade adicional por meio da continuidade de thread digital”, disse Aaron Martin, gerente do programa StarDrive da Lockheed Martin Skunk Works®. “Este projeto é um indicativo de como os investimentos em tecnologia da Lockheed Martin nos permitirão um progresso ainda mais rápido em programas futuros.”

Após a conclusão do projeto, a Força Aérea espera economizar tempo e dinheiro na manutenção.

“Os mantenedores e engenheiros trabalham diligentemente para entregar aeronaves para o combate, e custa muito tempo, dinheiro e esforço desmontar uma aeronave para atualizações e reparos”, disse o capitão Jamee Boyer, engenheiro estrutural do F-16. “Também custa dinheiro desenvolver uma solução que realmente não funciona. Com um modelo 3D, podemos modelar diferentes soluções em um ambiente virtual e ver se funcionam, antes que os mantenedores removam peças que não precisam ser removidas. Consequentemente, isso reduzirá a carga de trabalho de manutenção, fornecerá uma ferramenta inovadora para engenheiros e evitará que a aeronave seja removida do cronograma de voo.”

Embora não seja o foco do projeto, o esforço do gêmeo digital estabelece a base para o uso futuro potencial de realidade aumentada e treinamento de realidade virtual para tripulantes de F-16 e mantenedores.

“O NIAR está ansioso para fazer a transição da sustentação do F-16C legado para a era digital 3D”, disse Melinda Laubach-Hock, gerente de programa F-16 do NIAR e diretora de sustentação. “O desenvolvimento de um ambiente de engenharia virtual que integra estruturas e componentes de sistemas fornecerá uma base de teste virtual para modificações futuras e outras ações de sustentação antes da implementação física. Testar virtualmente antes da implementação simplificará o processo, reduzirá o tempo de inatividade da fuselagem e aumentará a prontidão para a missão deste recurso militar importante.”

Os principais líderes em F-16, NIAR e Lockheed-Martin já se reuniram em várias ocasiões para discutir o esforço e as possibilidades que ele pode abrir para o futuro.

O coronel Tim Bailey, gerente do programa do sistema F-16, explicou o esforço da seguinte forma: “Como parte da campanha digital do AFMC, estamos modelando não apenas a parte estrutural do F-16, mas abrindo novos caminhos ao desenvolver modelos de desempenho digital do sistema hidráulico, sistema de combustível e sistema de controle ambiental. Esse ambiente de engenharia digital integrado permite possibilidades nunca antes vistas de sustentação e modificação por meio da automação e uma percepção muito maior das cargas de desempenho em nossa estrutura e sistemas durante o desenvolvimento. Com os esforços combinados do NIAR e da Lockheed Martin, expandiremos os limites da engenharia digital na maior frota da USAF.”

Os líderes da Lockheed-Martin e NIAR estão entusiasmados com a colaboração.

“Estamos orgulhosos da parceria com a Força Aérea e o NIAR para promover abordagens de engenharia digital para o F-16”, disse Danya Trent, vice-presidente do Programa Lockheed Martin F-16. “O uso de tecnologias avançadas e emergentes em todo o desenvolvimento, produção e sustentação do F-16 garante que o F-16 permaneça econômico, conectado digitalmente e pronto para qualquer missão.”

“A parceria da Wichita State com o F-16 SPO e a Lockheed Martin apoia esforços de sustentação para sistemas de armas, como o F-16C, que impactarão imediatamente a preparação do combatente”, disse John Tomblin, vice-presidente sênior da WSU para Programas de Indústria e Defesa e diretor executivo do NIAR. “Além disso, esses programas oferecem oportunidades de aprendizagem aplicada para alunos de graduação e pós-graduação do estado de Wichita, o que, por sua vez, permite que os militares aumentem sua força de trabalho futura.”

Atualmente, as aeronaves do AMARG aguardam desmontagem para transporte até Wichita. A mudança deve ser concluída em 30 de setembro.

Sobre o NIAR

O Instituto Nacional de Pesquisa de Aviação da Wichita State University oferece pesquisa, teste, certificação e treinamento para tecnologias de aviação e manufatura. Estabelecido em 1985, o NIAR tem um orçamento anual de US$ 25 milhões; 850 funcionários e 93.000 metros quadrados de espaço de laboratório e escritório em quatro locais na cidade de Wichita, a Capital Aérea do Mundo. Os laboratórios do NIAR incluem manufatura aditiva, revestimentos avançados, manufatura avançada, aeronaves envelhecidas, balística/dinâmica de impacto, CAD/CAM, compostos/materiais avançados, dinâmica de colisão, teste ambiental/eletromagnético, teste estrutural em escala real, teste não destrutivo, engenharia reversa, robótica/automação, Engenharia Virtual, Realidade Estendida e o túnel de vento Walter H. Beech.

Sobre a Wichita State University

A Wichita State University atua como a universidade de pesquisa urbana do Kansas, matriculando mais de 15.000 alunos de todos os estados dos EUA e de mais de 100 países. Wichita State e WSU Tech são reconhecidas por serem centradas no aluno e orientadas para a inovação.

Localizada na maior cidade do estado, com uma das maiores concentrações nos Estados Unidos de empregos envolvendo ciência, tecnologia, engenharia e matemática (STEM), a Wichita State University oferece caminhos únicos e inovadores de aprendizagem aplicada, pesquisa aplicada e oportunidades de carreira para todos os nossos alunos.

FONTE: Wichita State University