Thách thức về thử nghiệm trong các chương trình eVTOL

Các chương trình eVTOL đang phải đối mặt với áp lực ngày càng gia tăng. Các khung quy định về chứng nhận đang thay đổi nhanh chóng, thường được điều chỉnh tùy theo từng trường hợp cụ thể, trong khi các đội ngũ phải đồng thời hoàn thiện các công nghệ như hệ thống truyền động điện và lai, tích hợp pin, cảm biến có độ tin cậy cao, cũng như công nghệ bay tự động.

Vốn thường được đầu tư trước khi doanh thu thực sự xuất hiện, điều này khiến mọi khoản đầu tư vào hạ tầng thử nghiệm đều trở thành một quyết định mang tính quyết định. Và mục tiêu cuối cùng là vô cùng khắt khe: sản xuất ở quy mô máy bay một lối đi, với những hạn chế nghiêm ngặt về SWaP và phải dựa vào hạ tầng mà hiện tại vẫn chưa hoàn thiện.

Averna đảm nhận toàn bộ chu trình phát triển eVTOL, từ giai đoạn chế tạo mẫu đến sản xuất hàng loạt. Mặc dù thiết kế máy bay rất đa dạng, nhưng kiến trúc hệ thống cơ bản và các yêu cầu chứng nhận vẫn tương đối giống nhau giữa các loại phương tiện, điều này giúp các nền tảng thử nghiệm có thể được sử dụng chung, từ đó đẩy nhanh quá trình triển khai trên các chương trình khác nhau. eVTOL nằm ở điểm giao thoa giữa hai lĩnh vực kỹ thuật mà Averna đã phục vụ trong nhiều năm: hệ thống quan trọng trong hàng khôngkiểm định hệ truyền động điện.

Sự kết hợp này giúp chúng tôi ứng dụng các công nghệ eVTOL mới dựa trên các giải pháp đã có sẵn và đã được kiểm chứng.

Cách tiếp cận của Averna đối với việc thử nghiệm eVTOL

Phương pháp tiếp cận của Averna dựa trên một nguyên tắc: các tài sản thử nghiệm được phát triển từ giai đoạn đầu của chương trình cần phải duy trì khả năng sử dụng cho đến khi hoàn tất quá trình đánh giá chất lượng và bước vào giai đoạn sản xuất, đồng thời thích ứng với sự thay đổi của chương trình khi các thông số kỹ thuật và yêu cầu chứng nhận được điều chỉnh. 

  1. Lập mô hình nhanh cho hệ thống nhúng

    Averna cho phép triển khai nhanh chóng các chức năng trên bo mạch thông qua các nền tảng tạo mẫu tương thích với thiết kế dựa trên mô hình. Các đội ngũ kỹ thuật có thể đánh giá hiệu suất hệ thống và nhanh chóng thực hiện các vòng lặp cải tiến. Vòng phản hồi ngắn này giúp xác nhận kịp thời các lựa chọn kỹ thuật và giảm thiểu nhu cầu điều chỉnh ở giai đoạn cuối. 
  2. Xác thực sớm trong quá trình phát triển

    Việc kiểm thử được tiến hành ngay từ những giai đoạn đầu tiên của quá trình thiết kế hệ thống. Các chức năng quan trọng được đánh giá ngay cả trong các cấu hình chưa hoàn chỉnh hoặc đang trong quá trình phát triển. Việc phát hiện sớm các vấn đề giúp ngăn chặn những tác động tiêu cực ở các giai đoạn sau và hỗ trợ việc đưa ra các quyết định về kiến trúc vững chắc hơn.  
  3. Xác thực lặp và ở cấp độ hệ thống

    Thay vì kiểm tra từng thành phần riêng lẻ, Averna tập trung vào hành vi ở cấp độ hệ thống ngay từ đầu. Môi trường thử nghiệm được điều chỉnh liên tục theo sự thay đổi của các yêu cầu, giúp các nhóm nắm bắt được các tương tác phức tạp giữa các hệ thống con đồng thời duy trì chu kỳ lặp lại nhanh chóng. 
  4. Phương pháp kiểm thử dựa trên chứng nhận

    Các chương trình eVTOL được phát triển trong khuôn khổ các quy định như EASA SC-VTOL và chứng nhận Loại Đặc biệt của FAA theo 14 CFR §21.17(b), nơi các yêu cầu về khả năng bay an toàn và phương pháp chứng nhận vẫn đang trong quá trình hoàn thiện và được điều chỉnh phù hợp với từng loại máy bay. Averna sớm điều chỉnh các hoạt động thử nghiệm cho phù hợp với các yêu cầu chứng nhận này, đảm bảo rằng công tác xác nhận chất lượng được tích hợp trực tiếp vào các tiêu chuẩn tuân thủ và thu hẹp khoảng cách giữa bằng chứng kỹ thuật và bằng chứng pháp lý.  

Nền tảng thử nghiệm eVTOL

Đây chỉ là một số ví dụ về những gì chúng tôi cung cấp.

Hãy trao đổi về chương trình của bạn với các chuyên gia của chúng tôi

Bạn đã sẵn sàng điều chỉnh chiến lược thử nghiệm cho phù hợp với tiến độ chương trình chưa? Hãy trao đổi với kỹ sư thử nghiệm eVTOL về giai đoạn phát triển hiện tại của bạn. 

Thảo luận về các yêu cầu kiểm thử của bạn

Tích hợp hệ thống & Nền tảng HIL

Averna triển khai các môi trường thử nghiệm tích hợp, bao gồm các cấu hình MIL, SIL, PIL và HIL trên một nền tảng duy nhất. Mô phỏng thời gian thực được kết hợp với thiết bị vật lý, đồng thời kiến trúc này vẫn mở để tích hợp các công cụ của bên thứ ba và các thành phần COTS. Hỗ trợ đa lĩnh vực bao gồm:

  • Thiết bị điện tử hàng không
  • Hệ thống điện và hệ thống truyền động
  • Hệ thống truyền động
  • Phần mềm nhúng kết hợp với phần cứng mô-đun, có thể phân tán và mở rộng quy mô theo sự phát triển của chương trình

Xác nhận công suất và năng lượng

Các hệ truyền động điện và hybrid đòi hỏi phải có khả năng mô phỏng chính xác trên toàn bộ chuỗi năng lượng. Các hệ thống của Averna hỗ trợ mô phỏng động cơ, pin và pin nhiên liệu, đồng thời thực hiện thử nghiệm bộ chuyển đổi (AC/DC, DC/DC, AC/AC) và xác nhận hiệu suất điện tử công suất cho bộ biến tần và bộ cắt xung.

Các nền tảng này có công suất từ vài chục kilowatt đến vài megawatt, bao gồm cả việc kiểm định các hệ thống con và tích hợp toàn bộ hệ thống truyền động.

Kiểm tra sản phẩm cuối dây chuyền

Các giải pháp kiểm tra EOL của Averna bao gồm các cụm linh kiện quan trọng cần được kiểm tra ở tốc độ sản xuất:

Các cụm quan trọng
Bộ pin
Trạm kiểm tra cuối dây chuyền (EOL) điện áp cao với số lượng kênh lớn, ảo hóa thiết bị, mô phỏng các tình huống quan trọng, kiểm soát môi trường, giao tiếp đa giao thức 
Biến tần xe điện và điện tử công suất
Kiểm tra cách điện, điện xoay chiều cao áp, kiểm tra hồng ngoại, kiểm tra rò rỉ (mạch làm mát, vỏ thiết bị, đầu nối) và kiểm tra quang học tự động (AOI) kết hợp kiểm tra chân cắm 3D, truy xuất nguồn gốc và xác nhận chất lượng 
Bộ sạc EV
Mô phỏng pin, hỗ trợ sạc đa tiêu chuẩn (CCS1, CCS2, NACS), giám sát thời gian thực, thử nghiệm công suất cao trên 600 kW, thử nghiệm tuân thủ tự động 
Thiết bị truyền động
Kiểm định điện cơ và thủy lực với ứng dụng tải động, kiến trúc thời gian thực, dụng cụ gia công có độ chính xác cao, thiết bị kẹp có dung sai chặt chẽ, đường dẫn tải được xác nhận bằng phân tích phần tử hữu hạn (FEA) 

Kiểm tra và sản xuất kỹ thuật số

Averna tập trung hóa việc quản lý thử nghiệm thông minh trên các chương trình và cơ sở, với quy trình số hóa toàn diện từ giai đoạn xác định yêu cầu đến triển khai thực hiện. Các mô-đun I/O phân tán hỗ trợ cả việc triển khai trên dây chuyền sản xuất lẫn các trường hợp sử dụng chẩn đoán tại hiện trường. Dữ liệu được tổ chức một cách có hệ thống để đảm bảo tính truy xuất nguồn gốc và khả năng tích hợp trong các môi trường kỹ thuật số.

Áp dụng thực tiễn

Kiểm tra liên tục đối với động cơ điện

Bìa - Xác nhận hiệu suất tổng thể trực tuyến cho động cơ xe điện

Averna đã phát triển một hệ thống kiểm tra cuối dây chuyền hoàn toàn tự động nhằm đảm bảo hiệu suất và chất lượng của các động cơ điện trong suốt quá trình lắp ráp.

Những điểm chính

  • Dây chuyền kiểm tra hoàn toàn tự động giúp giảm thời gian kiểm tra từ 45 phút xuống còn 5 phút đồng thời nâng cao độ chính xác của phép đo
  • Quy trình kiểm định nhiều giai đoạn kết hợp các thử nghiệm điện áp cao, rung động và hiệu suất nhằm phát hiện sớm các sự cố và đảm bảo độ tin cậy ở cấp độ hệ thống

Cách tiếp cận này giúp giảm thiểu rủi ro trước khi sản phẩm được đưa vào sử dụng thực tế và đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định trên quy mô lớn. Nó cũng cho thấy việc xác nhận tích hợp có thể đẩy nhanh quá trình chuẩn bị cho sản xuất hàng loạt các hệ thống điện hóa phức tạp như eVTOL.

Bạn đã sẵn sàng xây dựng chiến lược thử nghiệm eVTOL của mình chưa?

Hãy trao đổi về giai đoạn phát triển chương trình và kiến trúc hệ thống của quý vị với các kỹ sư thử nghiệm eVTOL của chúng tôi.