UV机器人可以加速航空公司的COVID-19恢复

全球COVID-19大流行导致了有史以来最大幅度的旅行减少。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惊人地下降了95%。因此，许多航空公司基本上让大部分机队在类似停车场的机场停飞。

仿真结果表明，UV机器人可用于飞机消毒。

随着行动限制开始解除，航空公司必须让乘客相信，他们可以在一个封闭的环境中，在陌生人的陪伴下安全旅行几个小时。虽然飞机客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内部表面存活的能力。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周转的经济现实之间取得平衡。因此，清洁系统必须在整个船队中快速、有效和可扩展。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医院病房使用高剂量的紫外线(UV)光消毒所有潜在污染的表面。这可以用自动机器人系统补充或潜在地取代人工清洁飞机。仿真在这些系统的设计和优化中起着关键作用。

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，可以通过打开开关来激活。然而，这种选择需要对飞机进行改造，并可能进行重新认证，以确保系统的安全性，并确保紫外线能够照射到环境中的所有表面

任何阴影都可能导致不完全覆盖和消毒。这种改造和固定装置的安装既昂贵又费时。此外，永久安装的设备伴随着持续的维护需求和成本。

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，它们需要能够在每次清洁过程中正确地导航舱室。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机器人是飞机除污的最佳方法

工程师可以使用Ansys仿真工具设计和虚拟测试不同紫外光处理系统的功效用于航空航天工业。

首先，他们可以使用Ansys SpaceClaim制作了一个3D模型。固定和动态资产，如灯具和UV机器人，可以添加到环境中。

舱内表面的累积辐照量
使用灯具(左)和优化的UV机器人(右)

工程师们可以使用Ansys Speos将光学反射特性应用于机舱内的各种物体。他们可以模拟一个具有特定功率输出、光谱和分布的紫外线光源。模拟将预测所有表面(包括非平面表面)的累积辐照量，以确定所建议的消毒过程的有效性。

模拟还可以帮助确定阴影形成的位置，以及有多少光可能从高反射物体上反射回来。最后，可以通过计算累积辐照最小的表面来确定最坏情况下的辐照量。

在一系列的模拟中，将安装UV灯具与UV机器人解决方案的效果进行比较。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，机器人的短期优势在于，它可以让航空公司尽快恢复运营，因为它们不需要改造客舱，也不需要安装额外的固定装置。它们还可能在几分钟内给飞机消毒。

要了解更多关于光学工程的知识，请阅读白皮书，高性能计算机驱动工程仿真的新时代。