Solutions d'alimentation filaire pour les essais en vol eVTOL légers

Livre blanc technique sur le système filaire Kitefly

Résumé

L'avancement rapide de la mobilité aérienne urbaine (UAM) et de l'économie à basse altitude a placé les aéronefs eVTOL légers au centre de l'innovation aéronautique mondiale. Assurer des essais en vol sûrs, une capacité de vol stationnaire de longue durée et la validation du système de propulsion reste un défi majeur pour les développeurs. Ce livre blanc présente l'architecture d'alimentation filaire haute tension de Kitefly Tethered—combinant une alimentation haute puissance au sol, un câble haute tension haute résistance et un module de régulation CC/CC embarqué—pour permettre des essais eVTOL contrôlés, continus et stables en énergie. Grâce à une solution complète comprenant le G40pro Ground Power System et le WF24 Onboard Regulation Module, ce document démontre comment les équipes peuvent effectuer des tests de vol stationnaire prolongés, des simulations de redondance, des vérifications de poussée et le réglage du contrôle de vol avec une sécurité et une répétabilité accrues. L'architecture offre un rendement élevé, des coûts d'exploitation réduits et une compatibilité avec les plateformes d'alimentation eVTOL légères de nouvelle génération.

1. Contexte : Développement de l'UAM et défis des essais eVTOL

Les aéronefs eVTOL légers sont confrontés à de multiples contraintes lors du développement initial :

l Endurance limitée en vol stationnaire

l Vérification incomplète de la fiabilité du système de propulsion

l Marges de sécurité des batteries incertaines

l Risque d'événements de perte de contrôle

Avec l'augmentation de la fréquence des tests, les équipes de R&D ont un besoin urgent d'une solution qui garantisse :

l Essais sûrs en zone fixe

l Capacité d'endurance haute tension et haute puissance

l Expériences aérodynamiques et de contrôle de vol reproductibles

l Autorisation de mener des essais dans l'espace aérien urbain ou réglementé

Les systèmes d'alimentation filaires sont donc devenus un outil crucial pour les développeurs d'eVTOL.

2. Rôle des systèmes filaires dans la R&D des eVTOL légers

2.1 Réduction des risques de vol en phase de développement précoce

Un système filaire limite l'altitude et le rayon de l'aéronef, le maintenant dans un environnement de test contrôlé.
Même en cas de :

l Interruption de l'alimentation

l Instabilité de la poussée

l Anomalies de contrôle de vol

…l'aéronef ne peut pas dériver ou s'échapper de la zone désignée—améliorant considérablement la sécurité.

2.2 Permettre le vol stationnaire de longue durée et les tests haute puissance

Les batteries traditionnelles limitent la durée des tests à quelques minutes seulement.
Cela restreint :

l Cartographie de la courbe de rendement du moteur

l Mesures de la stabilité de la poussée

l Tests de commutation de propulsion redondants

l Évaluation des vibrations/du bruit de longue durée

Avec une alimentation filaire fournissant des dizaines de kilowatts de sortie CC stable, les tests peuvent durer des heures, produisant des données beaucoup plus fiables.

2.3 Permettre des essais sûrs dans les zones urbaines ou restreintes

Les essais en vol libre nécessitent souvent une approbation réglementaire stricte.

En revanche, les essais filaires sont plus facilement autorisés, car l'altitude et l'enveloppe de vol sont limitées.
Cela permet des essais dans :

l Halles d'essai d'usine

l Zones de R&D aéroportuaires

l Zones industrielles en bordure urbaine

l Terrains d'essai eVTOL fermés

3. Scénarios d'application typiques

1. Essais d'endurance et de puissance de pointe du moteur

2. Recherche aérodynamique, sur les pales et sur les vibrations

3. Réglage de l'algorithme de contrôle de vol

4. Commutation du système de propulsion redondant

5. Simulation de conditions d'urgence

6. Essais contrôlés dans l'espace aérien réglementé à basse altitude

Les systèmes filaires garantissent que les essais sont sûrs, continus, reproductibles et contrôlés.

4. Solution d'essai eVTOL léger de Kitefly Tethered

Un récent projet de R&D eVTOL léger à l'étranger a nécessité :

l Essais de vol stationnaire prolongés

l Haute tension 1000 V CC en entrée

l Régulation secondaire à 14S (60V) sur le bus d'alimentation embarqué

l Essais d'endurance continus et ininterrompus

Kitefly Tethered a fourni une architecture de test dédiée.

4.1 Système d'alimentation au sol — G40pro

Conçu pour les essais eVTOL haute puissance

Entrée : 380 V CA (triphasé)
Sortie : 1000 V CC
Puissance de crête : 30 kW

Principales capacités

l Sortie HT stable pour les systèmes de propulsion à entraînement direct

l Crête de 30 kW pour les charges de vol stationnaire, de changement de pas et d'accélération

l Isolation de qualité industrielle pour la sécurité

l Compatible avec les câbles filaires haute tension pour les tests de longue durée

4.2 Module de régulation embarqué — WF24

Conversion haute tension → bus d'alimentation 14S

Puissance de crête : 24 kW
Entrée : 800–1000 V CC
Sortie : 60 V (14S)

WF24 permet

l Conversion de tension à haut rendement

l Sortie stable de 24 kW pour les vols à forte charge

l Alimentation continue pour les moteurs et l'avionique

l Aucune chute ou fluctuation de tension en cas de forte poussée

5. Avantages de l'architecture de test eVTOL de Kitefly Tethered

l Haute sécurité
Élimine le risque de vols incontrôlés.

l Capacité haute puissance
Prend en charge les tests de propulsion à forte charge et de longue durée.

l Coût d'exploitation inférieur
Pas de remplacement de batterie, pas de cycles de dégradation.

l Données hautement reproductibles
Permet des conditions de test contrôlées et reproductibles.

l Compatibilité de la feuille de route
Entièrement aligné sur les niveaux de puissance eVTOL légers modernes (800–1000 V).

Cette architecture constitue une base pour la validation future à grande échelle.

Mots-clés :
essais eVTOL filaires, alimentation au sol CC 1000 V, G40pro, WF24, endurance de vol stationnaire eVTOL, essais de mobilité aérienne urbaine, développement eVTOL léger, système d'alimentation filaire

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Site Web : www.tetheredsystem.com