紫外线机器人可以加速航空公司的COVID-19恢复

2019冠状病毒病(COVID-19)全球大流行导致了一些前所未有的旅行大幅减少。根据运输安全管理局(TSA)在美国，2020年4月的游客数量与一年前相比下降了95%。因此，许多航空公司基本上将大部分机队停飞，机场就像停车场一样。

仿真结果表明，紫外线机器人可以用来给飞机消毒。

随着对行动的限制开始取消，航空公司必须让乘客相信，他们可以在密闭环境中与陌生人一起安全旅行数小时。虽然机舱环境控制系统可以帮助清洁和过滤空气，但它们无法解决病毒在机舱表面存活的能力。因此，彻底的清洁和消毒是必要的。

航空公司必须在这一需求与实现登机口快速转机的经济现实之间取得平衡。因此，清洁系统必须是快速、有效和可扩展的。传统的消毒方法难以满足这些相互竞争的目标。

一项创新技术已被证明能有效地净化病房使用高剂量的紫外线(UV)光消毒所有可能被污染的表面。这可以补充，或潜在地取代人工清洁飞机与自动机器人系统。仿真在设计和优化这些系统中起着关键作用。

为航空航天工业设计消毒紫外线机器人的挑战

固定装置很简单，只要打开开关就能启动。然而，这一方案需要对飞机进行改造，并可能需要重新认证，以确保系统的安全性，并确保紫外线能照射到环境中的所有表面

任何阴影都可能造成不完整的覆盖和消毒。这种改造和固定装置的安装既昂贵又费时。此外，永久安装的设备具有持续的维护要求和成本。

自主紫外线机器人可以更有效地将所有表面暴露在紫外线下，但是，在每次清洁过程中，它们需要能够正确地在机舱内航行。所以，利用这个系统并不像打开开关那么简单。

至于剂量，工程师需要确定杀死目标病原体所需的光量。根据UV系统的功率输出，剂量要求将转化为灯具的必要曝光时间和UV机器人的必要速度。

仿真结果表明，UV机器人可以作为飞机净化的最佳方法

工程师可以利用Ansys仿真工具设计并虚拟测试不同UV光处理系统的效果为了航空航天工业。

首先，他们可以使用Ansys SpaceClaim创建一个3D模型的小屋。固定和动态资产，如灯具和UV机器人，可以添加到环境中。

客舱内部表面的累积辐照
使用灯具(左)和优化的紫外线机器人(右)

工程师可以使用Ansys Speos将光学反射率特性应用于舱内的各种物体。他们可以模拟具有特定功率输出、光谱和分布的UV光源。该模拟将预测所有表面(包括非平面)的累积辐照，以确定拟议消毒过程的效果。

这种模拟还可以帮助确定阴影在哪里形成，以及有多少光会从高反射物体上反射回来。最后，可以通过评估累积辐照最小的表面来确定最坏情况的照射。

在一系列的模拟中，将安装的UV灯具的有效性与UV机器人解决方案进行了比较。仿真结果表明，安装后的夹具与优化后的机器人具有相似的性能。然而，机器人提供了短期优势，可以让航空公司尽快恢复运营，因为它们不需要重新改造客舱，也不需要安装额外的固定装置。他们还可以在几分钟内对飞机进行消毒。

要了解更多关于光学工程的知识，请阅读白皮书，Ansys Speos:照亮的可能性．