eVTOL テストソリューション

eVTOLプログラムが直面する試験の課題

eVTOLプログラムは、多方面からのプレッシャーにさらされながら進められています。認証の枠組みは急速に進化しており、多くの場合、ケースバイケースで調整される一方で、開発チームは電気・ハイブリッド推進システム、バッテリー統合、高信頼性センサー、そして自律飛行技術の成熟化を同時に進めなければなりません。

収益が生まれる前に資金は急速に消費されてしまうため、テストインフラへの投資はすべて重大な決断を要する。そして、最終目標は容赦のないものだ。すなわち、厳しいSWaP制約の下、まだ完全に整備されていないインフラに依存しながら、単通路機規模での量産を実現することである。

Avernaは、プロトタイプ開発から量産に至るまで、eVTOLの開発サイクル全体をカバーしています。機体設計は多様ですが、基盤となるシステムアーキテクチャや認証上の制約は機種間で概ね共通しているため、テストプラットフォームの共通化が可能となり、各プログラムへの迅速な展開を実現します。eVTOLは、Avernaが長年にわたり支援してきた2つのエンジニアリング分野、すなわち航空機用クリティカルシステムと電動パワートレインの検証の交差点に位置しています。

この組み合わせにより、既存の信頼性の高いソリューションを活用しつつ、新たなeVTOL技術に取り組むことが可能になります。

AvernaのeVTOL試験への取り組み

アヴェルナの取り組みは、ある一つの原則に基づいています。それは、プログラムの初期段階で開発された試験用資産は、仕様や認証要件の変化に合わせてプログラムに適応させつつ、最終認定段階から量産段階に至るまで引き続き使用可能であるべきだということです。

迅速な組み込みプロトタイピング

Avernaは、モデルベース設計に対応したプロトタイピング・プラットフォームを通じて、車載機能の迅速な展開を実現します。エンジニアリングチームはシステムの性能を評価し、迅速に改良を重ねることができます。この短いフィードバック・ループにより、技術的な選択をタイムリーに検証することが可能となり、開発の最終段階での修正の必要性を低減します。
開発段階における早期検証

テストはシステム設計の初期段階から開始されます。重要な機能については、構成が不完全であったり、まだ変更の可能性がある段階であっても評価が行われます。問題を早期に特定することで、下流工程への影響を防ぎ、より堅牢なアーキテクチャの決定を可能にします。
反復的検証およびシステムレベルの検証

Avernaは、個々のコンポーネントの検証を行うのではなく、最初からシステムレベルの挙動に焦点を当てています。要件の変化に応じてテスト環境を継続的に適応させることで、チームは迅速な反復サイクルを維持しつつ、サブシステム間の複雑な相互作用を捉えることができます。
認証主導のテストアプローチ

eVTOLプログラムは、EASA SC-VTOLや14 CFR §21.17(b)に基づくFAA特別クラス認証といった枠組みの中で展開されています。これらの枠組みにおける耐空性要件や認証アプローチは、依然として発展途上にあるとともに、各航空機に合わせて調整されています。Avernaは、試験活動を早い段階からこれらの認証要件に整合させることで、検証作業がコンプライアンス要件に直接反映されるよう確保し、エンジニアリングと規制上の証拠との間の乖離を縮小しています。

システム統合およびHILプラットフォーム

Avernaは、単一のプラットフォーム上でMIL、SIL、PIL、HILの各構成を網羅する統合テスト環境を提供しています。リアルタイムシミュレーションと実機を組み合わせたアーキテクチャを採用しており、サードパーティ製ツールやCOTSコンポーネントとの連携も可能です。マルチドメイン対応の範囲は以下の通りです：

航空電子機器
電気・推進システム
アクチュエーションシステム
プログラムの成熟に伴い拡張可能な、モジュール式で分散可能なハードウェアを搭載した組み込みソフトウェア

電力・エネルギー検証

電気自動車およびハイブリッド車のパワートレインには、エネルギーチェーン全体にわたる高精度なエミュレーションが求められます。Avernaのシステムは、モーター、バッテリー、燃料電池のエミュレーションに加え、コンバータ（AC/DC、DC/DC、AC/AC）のテスト、およびインバータやチョッパー向けのパワーエレクトロニクスの検証をサポートしています。

プラットフォームの出力範囲は数十キロワットから数メガワットに及び、サブシステムの検証からパワートレイン全体の統合までを網羅しています。

最終工程での製品検査

AvernaのEOLテストソリューションは、量産ペースで検証が必要な重要なアセンブリを網羅しています：

バッテリーパック: 高チャネル数の高電圧最終組立ステーション、計測機器の仮想化、重要シナリオのシミュレーション、環境制御、マルチプロトコル通信
EV用インバータおよびパワーエレクトロニクス: 絶縁試験、高電圧交流試験、赤外線検査、気密試験（冷却回路、筐体、コネクタ）、および3Dピン検査、トレーサビリティ、品質検証を備えた自動光学検査（AOI）
EV充電器: バッテリーシミュレーション、マルチ規格充電対応（CCS1、CCS2、NACS）、リアルタイムモニタリング、600 kWを超える高出力試験、自動適合性試験
アクチュエータ: 動的荷重を適用した電気機械的および油圧的検証、リアルタイムアーキテクチャ、高精度金型、高精度治具、FEAによる検証を経た荷重経路

デジタル試験・製造

Avernaは、要件定義から実行に至るまでの完全なデジタル化を実現し、プログラムや拠点を超えたスマートなテスト管理を一元化します。分散型I/Oモジュールは、生産ラインへの導入と現場での診断の両方のユースケースに対応しています。データは、デジタルエンジニアリング環境内でのトレーサビリティと統合を確保できるよう構造化されています。