eVTOL 試験ソリューション

eVTOLプログラムが抱える試験上の課題

eVTOLプログラムは、複合的なプレッシャーの下で運営されています。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適応される一方で、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、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、試験インフラへのあらゆる投資は重大な決断となります。そして、最終目標は容赦のないものです。すなわち、厳しいSWaP制約の下、まだ完全には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す。

Avernaは、プロトタイプ開発から量産に至るまでのeVTOL開発サイクル全体をカバーしています。航空機の設計は多様ですが、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類似しているため、テストプラットフォームの共通化が可能となり、プログラム間の展開を迅速化できます。eVTOLは、Avernaが長年にわたりサービスを提供してきた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、当社は既存の定評あるソリューションを活用して、新しいeVTOL技術に対応することが可能になります。

Averna社のeVTOL試験への取り組み

Avernaのアプローチは、ある1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テスト資産は、仕様や認証要件の変化に応じてプログラムに適応させつつ、最終認定段階を経て量産段階に至るまで引き続き使用可能であるべきだ、というものです。

高速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、迅速に改良を繰り返すことができます。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、システム設計の最も初期の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、まだ変化してい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未然に防ぎ、より堅牢なアーキテクチャの決定を支援します。
反復的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が継続的に調整されるため、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把握することができます。
認証主導型テストアプローチ

eVTOLプログラムは、EASA SC-VTOLや14 CFR §21.17(b)に基づくFAAのスペシャルクラス認証といった枠組みの中で展開されていますが、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成熟の途上にあり、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、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にするとともに、技術面と規制上の証拠との間のギャップを縮小しています。

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、サードパーティ製ツールやCOTSコンポーネントにも対応可能なオープンなアーキテクチャを採用しています。マルチドメイン対応の範囲は以下の通りです：

アビオニクス
電気および推進システム
作動システム
プログラムの成熟度に応じて拡張可能な、モジュール式かつ分散可能なハードウェアを備えた組み込みソフトウェア

電力・エネルギーの検証

電気およびハイブリッド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忠実度の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）の試験、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規模は数十キロワットから数メガワットまで対応しており、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。

最終工程における生産試験

AvernaのEOLテストソリューションは、生産ペースに合わせて検証が必須となる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EOL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、漏洩試験（冷却回路、筐体、コネクタ）、および3Dピン検査機能を備えた自動光学検査（AOI）、トレーサビリティ、品質検証
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、高精度工具、厳密な公差の治具、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により、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、生産ラインで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。