Soluções de energia ligadas para testes de voo eVTOL leves

Livro Branco Técnico sobre a ligação de papagaios

Resumo

O rápido avanço da Mobilidade Aérea Urbana (UAM) e da economia de baixa altitude colocou as aeronaves EVTOL leves no centro da inovação da aviação global.Capacidade de flutuar durante muito tempoO presente documento apresenta a arquitetura de potência ligada de alta tensão da Kitefly Tethered, que combina uma fonte de alimentação de alta potência em terra.,A utilização de um cabo HV de alta resistência e de um módulo de regulação DC/DC incorporado permitem testes eVTOL controlados, contínuos e com estabilidade energética.Sistema de energia terrestre G40proeWF24 Módulo de regulação a bordo, este documento demonstra como as equipas podem realizar testes de voar prolongados, simulações de redundância, verificação de empuxo e ajuste de controle de voo com maior segurança e repetibilidade.A arquitetura oferece uma elevada eficiência, custos operacionais reduzidos e compatibilidade com as plataformas de energia eVTOL de próxima geração.

1. História: Desenvolvimento de UAM e desafios de teste eVTOL

A aeronave eVTOL leve enfrenta várias restrições durante o desenvolvimento em estágio inicial:

Eu...Resistência limitada durante o pavilhão

Eu...Verificação incompleta da fiabilidade do sistema de propulsão

Eu...Margens incertas de segurança das baterias

Eu...Risco de eventos de perda de controlo

Com o aumento da frequência dos ensaios, as equipas de I&D necessitam urgentemente de uma solução que garanta:

Eu...Ensaios seguros em zonas fixas

Eu...Capacidade de resistência de alta tensão e alta potência

Eu...Experimentos aerodinâmicos e de controlo de voo repetíveis

Eu...Permissão para realizar ensaios no espaço aéreo urbano ou regulamentado

Sistemas de alimentação ligadostornaram-se, por conseguinte, uma ferramenta crucial para os desenvolvedores de eVTOL.

2. Papel dos sistemas ligados na investigação e desenvolvimento em eVTOL leve

2.1 Redução do risco de voo no início do desenvolvimento

Um sistema ligado restringe a altitude e o raio da aeronave, mantendo-a num ambiente de ensaio controlado.
Mesmo nos casos de:

Eu...Interrupção de alimentação

Eu...Inestabilidade do empuxo

Eu...Anomalias no controlo de voo

...a aeronave não pode deslizar ou escapar da zona designada, melhorando drasticamente a segurança.

2.2 Permitindo testes de sobrevoo de longa duração e de alta potência

As baterias tradicionais limitam a duração do teste a poucos minutos.
Isto restringe:

Eu...Mapeamento da curva de eficiência do motor

Eu...Medições da estabilidade da força de tração

Eu...Ensaios de comutação de propulsão redundantes

Eu...Avaliação de vibração/ruído de longa duração

De potência superior a 50 WDezenas de quilowatts de potência de CC estável, os testes podem ser executados porhoras, dando origem a dados muito mais fiáveis.

2.3 Permitir ensaios seguros em zonas urbanas ou restritas

Os testes de voo livre geralmente exigem aprovação regulatória rigorosa.

Por outro lado,Os testes ligados são mais facilmente autorizados, uma vez que a altitude e a envelope de voo são limitadas.
Isto permite testes em:

Eu...Salas de ensaio de fábrica

Eu...Zonas de I&D aeroportuárias

Eu...Áreas industriais periféricas

Eu...Fundos de prova eVTOL anexados

3. Cenários de aplicação típicos

1.Ensaios de resistência do motor e de pico de potência

2.Investigação sobre aerodinâmica, lâmina e vibração

3.Ajuste do algoritmo de controlo de voo

4.Interrupção do sistema de propulsão redundante

5.Simulação das condições de emergência

6.Ensaios controlados no espaço aéreo regulado a baixa altitude

Os sistemas ligados garantem que os testesseguro, contínuo, repetível e controlado.

4. Solução de ensaio eVTOL leve da Kitefly Tethered

Um recente projeto de I&D de eVTOL leve no estrangeiro exigiu:

Eu...Teste de flutuação prolongado

Eu...De alta tensão1000 V DCentrada

Eu...Regulamento derivado14S (60V)Autobus de potência a bordo

Eu...Ensaios de resistência contínuos e ininterruptos

A Kitefly Tethered forneceu uma arquitetura de teste dedicada.

4.1 Sistema eléctrico terrestre G40pro

Projetado para ensaios eVTOL de alta potência

Input:380 V AC (trífase)
Output:1000 V DC
Potência máxima:30 kW

Capacidades-chave

Eu...Saída HV estável para sistemas de propulsão de tração direta

Eu...Peak de 30 kW para cargas de flutuação, mudança de inclinação e aceleração

Eu...Isolamento industrial para segurança

Eu...Compatível com cabos de ligação de alta tensão para ensaios de longa duração

4.2 Módulo de regulação a bordo WF24

Conversão de autocarro de potência de alta tensão → 14S

Potência máxima:24 kW
Input:800 ‰ 1000 V DC
Output:60 V (14S)

WF24 Ativar

Eu...Conversão de tensão de alta eficiência

Eu...Potência estável de 24 kW para voos com carga pesada

Eu...Energia contínua para motores e aviônicos

Eu...Queda ou flutuação de tensão zero sob grande empuxo

5. Vantagens da Arquitetura de Teste eVTOL da Kitefly Tethered

Eu...Alta segurança
Elimina o risco de voos em fuga.

Eu...Capacidade de poder elevado
Suporta testes de propulsão de longa duração e de alta carga.

Eu...Menor Custo Operacional
Sem troca de baterias, sem ciclos de degradação.

Eu...Dados altamente repetíveis
Permite condições de ensaio controladas e repetíveis.

Eu...Compatibilidade do roteiro
Completamente alinhado com os níveis de potência eVTOL leves modernos (800-1000V).

Esta arquitetura constitui a base para a validação futura em larga escala.

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