當被要求列出飛機的關鍵部件時，一個經常飛行的人可能不會想到飛機的燈光。由於發動機、機翼和起落架與安全有著密切的聯繫，這些部件的好壞可能決定了這次飛行是安全的還是災難性的，所以人們腦海中總是會先想到它們。
但飛機的燈光也不例外。它們存在於飛機的外部、駕駛艙和客艙裡。每一處燈光都有其用途、功能和設置。工程師們需要做的是如何將它們整合到各種配置中，使它們不會影響到飛機的舒適性、實用性或安全性。
為了減少物理測試，工程師們轉向用光學仿真，來設計出滿足航空公司、乘客和監管機構期望的照明系統。
- 如何設計飛機外部燈光
外部照明系統可以幫助飛行員導航、避免碰撞、著陸、滑行和向其他飛機發出信號。因此，它們的功能安全是重中之重。但設計、測試和驗證一架飛機的外部照明系統可能非常耗時。
這些系統通常使用物理原型進行測試和驗證。有時，工程師需要在難以安排或預測的條件下測試設備。
仿真可以減少驗證飛機外部燈光所需的大量物理試驗。不同配置、天氣以及操作(如著陸、起飛或滑行)下的光度學、比色學、均勻性和整體性能都可以在軟件中進行測試。
因此，工程師們不必等待一場風暴來測試他們的設計。他們可以直接在軟件中進行數字化測試。工程師甚至可以設置一個模擬來運行多次，以更好地優化那些無法使用物理原型進行測試的極限情況。
- 如何設計機艙內的燈光
船艙裡的燈有各種各樣的用途。它們首先是要可以提供舒適、安全、實用和均勻的照明。工程師們面臨的挑戰是，一個燈具的功能可能會干擾到另一個的功能。
機艙的一個典型特點是能夠為乘客營造出一種舒適的氛圍。燈光能夠通過模仿日出、白天、夜晚和午夜等環境來幫助乘客調節情緒，放鬆心情。
然而，某些提供實用功能的燈光可能會影響周圍的氣氛。比如天花板和側壁燈光可能不是什麼大問題，但幫助乘客閱讀的聚光燈可能會影響周圍人的夜間休息。
重要的是要確保燈光的環境功能和實際功能可以共同作用。例如緊急照明系統，在這種情況下，工程師們面臨的挑戰是，要創建一個既能融入周圍環境(以避免在正常飛行期間引發焦慮)，又可以在危機期間清楚地向人們指出出口和應急設備的燈光系統。
工程師可以利用仿真來優化機艙照明系統的舒適性、實用性和安全性。他們可以通過改變參數來做到這一點，比如系統的顏色、強度和光源，以及被照亮的材料——比如地毯或座椅皮革。
- 如何優化駕駛艙的燈光
駕駛艙裡的照明系統與機艙裡的類似，它們也需要為飛行員提供舒適、實用和安全的環境。不同的是，這些系統還需要優化飛行員的行為。
例如，在黑暗或令人眼花繚亂的情況下，儀表的燈光和顏色也必須以某種方式保持它的可見性。儀表的燈光經過優化，可以幫助飛行員在不遮蔽其他設備的情況下看到重要數據。工程師還需要在各種條件下測試所有的燈光系統，以防止眩光、反射和眼疲勞。
然而，這些評估通常在開發週期的後期進行。因此，再修復可能會非常昂貴和耗時。通過對駕駛艙的照明進行仿真，工程師可以在開發的早期階段進行分析。
仿真中可以為人機界面(HMI)的設計提供信息。從而使工程師能夠在各種飛行和照明條件下快速優化儀表板、障礙物、眩光和反射。
- 用於飛機照明設計的仿真工具
AnsysVRXPERIENCE和Ansys SPEOS可以幫助工程師優化飛機的外部、機艙或座艙的照明。
事實上，這些模擬還可以與人眼模型相結合，從生理學的角度來評估照明、眩光和反射。工程師甚至可以設計虛擬現實，在那裡他們可以自己體驗這些環境——在任何物理原型被製造出來之前。
該軟件還能讓工程師對各種設置、固定裝置、材料、天氣和環境情況進行循環仿真，以確保燈光系統在著陸、起飛、滑行、巡航或緊急情況下依然能夠正常運行，避免相互干擾。
來源：原創 漢泰科技 中潤漢泰
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