Решения привязанного питания для легких летных испытаний eVTOL

Технический документ Kitefly Tethered

Аннотация

Быстрое развитие городской аэромобильности (UAM) и экономики малых высот поставило легкие самолеты eVTOL в центр глобальных авиационных инноваций. Обеспечение безопасных летных испытаний, длительного зависания и проверки системы привода остается серьезной проблемой для разработчиков. В этом техническом документе представлена архитектура высоковольтного привязанного питания Kitefly Tethered — сочетание наземного источника питания высокой мощности, высоковольтного кабеля высокой прочности и бортового модуля регулирования DC/DC — для обеспечения контролируемых, непрерывных и энергостабильных испытаний eVTOL. Благодаря комплексному решению, включающему Наземную систему питания G40pro и Бортовой модуль регулирования WF24, в этом документе демонстрируется, как команды могут проводить расширенные испытания зависания, моделирование резервирования, проверку тяги и настройку управления полетом с повышенной безопасностью и повторяемостью. Архитектура обеспечивает высокую эффективность, снижение эксплуатационных расходов и совместимость с платформами питания eVTOL следующего поколения.

1. Предыстория: Развитие UAM и проблемы тестирования eVTOL

Легкие самолеты eVTOL сталкиваются с несколькими ограничениями на ранних этапах разработки:

l Ограниченная выносливость при зависании

l Неполная проверка надежности системы привода

l Неопределенные запасы безопасности аккумуляторов

l Риск потери управления

С увеличением частоты испытаний командам НИОКР срочно необходимо решение, которое обеспечивает:

l Безопасное тестирование в фиксированной зоне

l Высоковольтную, высокомощную выносливость

l Повторяемые эксперименты по аэродинамике и управлению полетом

l Разрешение на проведение испытаний в городской или регулируемой воздушной зоне

Системы привязанного питания поэтому стали важным инструментом для разработчиков eVTOL.

2. Роль привязанных систем в НИОКР легких eVTOL

2.1 Снижение риска полета на ранних этапах разработки

Привязанная система ограничивает высоту и радиус самолета, удерживая его в контролируемой среде испытаний.
Даже в случаях:

l Прерывание питания

l Нестабильность тяги

l Аномалии управления полетом

…самолет не может уйти в дрейф или покинуть обозначенную зону — значительно повышая безопасность.

2.2 Обеспечение длительного зависания и испытаний высокой мощности

Традиционные батареи ограничивают продолжительность испытаний всего несколькими минутами.
Это ограничивает:

l Картирование кривой эффективности двигателя

l Измерения стабильности тяги

l Испытания переключения резервного привода

l Оценка вибрации/шума в течение длительного времени

Привязанное питание обеспечивает десятки киловатт стабильной выходной мощности постоянного тока, испытания могут длиться часами, что дает гораздо более надежные данные.

2.3 Разрешение безопасных испытаний в городских или ограниченных зонах

Свободные летные испытания часто требуют строгого одобрения регулирующих органов.

Напротив, привязанные испытания легче разрешить, поскольку высота и траектория полета ограничены.
Это позволяет проводить испытания в:

l Испытательных залах заводов

l Зонах НИОКР аэропортов

l Промышленных зонах на окраинах городов

l Закрытых испытательных площадках eVTOL

3. Типичные сценарии применения

1. Испытания на выносливость двигателя и пиковую мощность

2. Аэродинамические, лопастные и вибрационные исследования

3. Настройка алгоритма управления полетом

4. Переключение резервной системы привода

5. Моделирование аварийной ситуации

6. Контролируемые испытания в регулируемом воздушном пространстве на малых высотах

Привязанные системы обеспечивают безопасное, непрерывное, повторяемое и контролируемое тестирование.

4. Решение Kitefly Tethered для тестирования легких eVTOL

Недавний зарубежный проект НИОКР легких eVTOL потребовал:

l Расширенные испытания зависания

l Высокое напряжение 1000 В постоянного тока вход

l Вторичное регулирование до 14S (60 В) бортовой шины питания

l Непрерывные, бесперебойные испытания на выносливость

Kitefly Tethered предоставила специализированную архитектуру тестирования.

4.1 Наземная система питания — G40pro

Разработана для тестирования eVTOL высокой мощности

Вход: 380 В переменного тока (трехфазный)
Выход: 1000 В постоянного тока
Пиковая мощность: 30 кВт

Основные возможности

l Стабильный высоковольтный выход для систем прямого привода

l Пик 30 кВт для зависания, изменения шага и нагрузок ускорения

l Изоляция промышленного класса для безопасности

l Совместимость с высоковольтными привязными кабелями для длительных испытаний

4.2 Бортовой модуль регулирования — WF24

Преобразование высокого напряжения в шину питания 14S

Пиковая мощность: 24 кВт
Вход: 800–1000 В постоянного тока
Выход: 60 В (14S)

WF24 обеспечивает

l Высокоэффективное преобразование напряжения

l Стабильный выход 24 кВт для полета с большой нагрузкой

l Непрерывное питание двигателей и авионики

l Нулевое падение напряжения или колебания при высокой тяге

5. Преимущества архитектуры тестирования eVTOL Kitefly Tethered

l Высокая безопасность
Устраняет риск неконтролируемых полетов.

l Высокая мощность
Поддерживает длительные испытания привода с высокой нагрузкой.

l Более низкие эксплуатационные расходы
Отсутствие замены батарей, отсутствие циклов деградации.

l Высоко повторяемые данные
Обеспечивает контролируемые, повторяемые условия испытаний.

l Совместимость с дорожной картой
Полностью соответствует современным уровням мощности легких eVTOL (800–1000 В).

Эта архитектура формирует основу для крупномасштабной будущей проверки.

Ключевые слова:
привязанное тестирование eVTOL, наземное питание 1000 В постоянного тока, G40pro, WF24, выносливость зависания eVTOL, тестирование городской аэромобильности, разработка легких eVTOL, система привязанного питания

Запросите индивидуальное решение для тестирования eVTOL

Наша команда инженеров может адаптировать архитектуру привязанного питания для вашего напряжения привода, системы двигателя и дорожной карты тестирования.
Электронная почта: susy@tetheredsystem.com
Веб-сайт: www.tetheredsystem.com