從「銅鳥測試」到eDrive:低空經(jīng)濟測試的革新

在低空經(jīng)濟飛行器的開發(fā)過程中,測試環(huán)節(jié)至關(guān)重要,尤其是電動推進系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性驗證。傳統(tǒng)航空領(lǐng)域中,有一項被稱為“Copper Bird(銅鳥)”的測試方式,廣泛應(yīng)用于飛控、電氣系統(tǒng)的驗證。而在eVTOL(電動垂直起降飛行器)領(lǐng)域,這一測試方式也被賦予了新的內(nèi)涵——不僅關(guān)注電氣安全,還要聚焦動力分配、故障應(yīng)對、能效分析等維度。

銅鳥測試:從模擬飛行到系統(tǒng)驗證

Copper Bird原本是一種綜合測試平臺,它可以將飛行器的多個子系統(tǒng)組裝在地面平臺上,進行連續(xù)、可控的測試。對于eVTOL而言,Copper Bird不再只是測試電氣響應(yīng)的工具,更是分析“推進力”特性的窗口。低空經(jīng)濟飛行器大多采用分布式電推進結(jié)構(gòu),意味著多個電機與控制器協(xié)同工作,對推力輸出的穩(wěn)定性、能量分配的合理性要求極高。

在模擬測試過程中,工程師會構(gòu)建完整的飛行序列,包括起飛、懸停、過渡飛行、前進飛行等階段,并引入各類復(fù)雜變量:風(fēng)速變化、電池輸出波動、電機失效、鳥擊等外部擾動,從而驗證系統(tǒng)在極限狀態(tài)下的響應(yīng)能力。銅鳥測試的獨特之處在于它可以提前預(yù)知風(fēng)險、排除隱患、提升設(shè)計魯棒性。

所以安全性是關(guān)鍵:

  • 多個動力總成配置在測試時數(shù)據(jù)同步和最高每秒的分辨率是多少?
  • 很多故障情景需要被試驗
  • - 電機動力缺失(一個或多個電機)
  • - 過渡狀態(tài):這些電機的旋轉(zhuǎn)使我們從垂直升降轉(zhuǎn)變?yōu)橄蚯巴七M。
  • - 天氣原因:溫差大,引起電氣系統(tǒng)壽命縮短
  • - 電機在室外暴露


eDrive賦能:為模擬測試時提供高分辨率高同步性高準(zhǔn)確度的可靠性數(shù)據(jù)

尤其在面對故障測試時,例如一個電機突然停止工作,工程師需要立刻判斷控制器是否及時切換策略、電池供電是否穩(wěn)定、電推進是否過熱,eDrive系統(tǒng)都能給出高分辨率的響應(yīng)數(shù)據(jù),為后續(xù)改進提供科學(xué)依據(jù)。

對于測試工程師需要關(guān)注:

  • 電能質(zhì)量,測量DC直流端的電壓和電流,因為我們想知道電池的輸出是不是穩(wěn)定
  • 監(jiān)控AC交流端,可能是6相或者3相,因為我們需要關(guān)注控制器的輸出如何?
  • 監(jiān)控扭矩轉(zhuǎn)速了解六個電機螺旋槳的輸出
  • 測量NVH,通過振動噪聲追溯機械問題或者控制器問題。

從「銅鳥測試」到eDrive:低空經(jīng)濟測試的革新的圖1

此外,eDrive是HBK針對功率效率測量的一體化測試方案,能提供什么功能呢?

  • RT-formulas實時自定義公式計算能力,每一個計算結(jié)果提供至少1k Hz的數(shù)據(jù)更新頻率
  • 多通道功率效率同步分析&高速數(shù)據(jù)采集。電信號(電流電壓)、機械信號(扭矩轉(zhuǎn)速)&其他信號(溫度,風(fēng)速等)同步采集并實時分析。無需考慮多臺數(shù)采主從同步問題
  • 從「銅鳥測試」到eDrive:低空經(jīng)濟測試的革新的圖2
  • 涵蓋HBK的扭矩&電流傳感器,提高測量不確定度
  • 諧波及可視化數(shù)據(jù)分析
  • 協(xié)調(diào)臺架完成閉環(huán)控制。支持 CAN/etherCAT/GenDAQ API等通訊功能完成控制閉環(huán)

從「銅鳥測試」到eDrive:低空經(jīng)濟測試的革新的圖3

優(yōu)勢:

  • 實時公式全面支持PHIL測試,可靠并且提供高數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)
  • 原始數(shù)據(jù)儲存并集成示波器功能幫助更好的數(shù)據(jù)分析,不再需要重復(fù)試驗。
  • 一整套測試鏈簡化測試流程并提高測量可靠性

Electric power testing electrical and mechanical signals aerospace eVTOL infographic - iso

未來已來:數(shù)據(jù)化測試保障飛行安全

低空經(jīng)濟飛行器面臨的不僅是飛得起,更要“飛得穩(wěn)、飛得久、飛得準(zhǔn)”。銅鳥測試為工程師提供了地面模擬的平臺,而eDrive數(shù)采系統(tǒng)則為這一平臺提供高質(zhì)量服務(wù)——用實時、全面、精細的數(shù)據(jù),支撐設(shè)計與驗證全過程

當(dāng)銅鳥測試與eDrive數(shù)采系統(tǒng)融合,測試從“看得見的問題”轉(zhuǎn)向“預(yù)見可能的問題”;從“局部驗證”轉(zhuǎn)向“系統(tǒng)優(yōu)化”。這正是低空經(jīng)濟走向成熟的標(biāo)志,也是未來電動航空測試的必經(jīng)之路。


官網(wǎng):

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