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La mobilità del futuro prende il volo con HBK

Pubblicato il 18 maggio 2021

Gli aerei elettrici o ibridi, ritenuti da molti il principale mezzo di trasporto futuro, pongono numerose sfide. Uno degli aspetti più critici, essendo per lo più destinati alla mobilità nelle città, sono gli elevati standard di sicurezza e ridondanza che devono soddisfare; basti pensare che, al momento, in Europa gli elicotteri monomotore non sono autorizzati a volare sulle aree urbane. Un altro aspetto problematico è la resistenza agli urti che, nei velivoli elettrici, è ancor più critico per la presenza delle batterie collocate a bordo velivolo.

Anche l’architettura multi-motore porta con sé alcune criticità, che si ripercuotono in modo significativo sulle operazioni di test e convalida, sia per il concetto unico di manovra e controllo, sia per la gestione della sicurezza in caso di guasto (fail-safe). Si tratta ad esempio di verificare con quanti motori è ancora possibile volare, oppure il numero minimo di motori che devono essere in funzione per poter procedere ad un atterraggio di emergenza controllato.

Per quanto riguarda la certificazione, l’EASA (l’Agenzia europea per la sicurezza aerea) sta lavorando a un nuovo specifico quadro normativo per questo tipo di velivoli, mentre la FAA (l’Amministrazione Federale dell’aviazione degli Stati Uniti) ha deciso di adattare agli eVTOL (Veicoli elettrici a decollo e atterraggio verticale) le procedure di certificazione dei piccoli aeromobili. Ciò potrebbe quindi portare a soddisfare requisiti diversi, con la possibilità di dover conseguire una doppia certificazione, così che un progetto eVTOL sviluppato in uno dei due continenti, richieda modifiche sostanziali e convalide aggiuntive per essere conforme nell’altro.

L’ipotesi peggiore è quella in cui, durante una fase di test e di validazione, siano sollevate delle non conformità da parte delle autorità competenti, fino alla richiesta ufficiale di ripetizione delle prove, con un impatto significativo sul cronoprogramma del progetto e, di conseguenza, sulla gestione dell’intero team che ne è coinvolto. In questa fase in cui le incertezze da dipanare sono molte, per ridurre il time-to-market, obiettivo principale di tutti i produttori, è ancora più importante potersi affidare a fornitori in grado di assicurare misurazioni affidabili e, quindi, garantire dati certi, sicuri.

HBK, oltre a vantare esperienze significative in numerosi progetti aerospaziali di successo, ha strumenti che rispondono agli standard più elevati e l’expertise giusta per assecondare qualsiasi richiesta tecnica, supportando i clienti anche nei processi di test e validazione più difficili. Le competenze di HBK coprono l’intera catena di misura in un vasto ambito applicativo: dal mondo meccanico (misura di deformazione, forza, accelerazione, vibrazione, coppia) a quello elettrico (tensione, corrente, potenza ecc.), dall’elettronica all’acustica, con sensori, registratori, amplificatori ecc. e con soluzioni software avanzate per l’acquisizione dei dati e la loro analisi.

Per le applicazioni specifiche, HBK dispone inoltre di soluzioni esclusive, come eDrive, una piattaforma di analisi della potenza e acquisizione dati per l’esecuzione di prove sui motori elettrici. eDrive di HBK è un sistema rivoluzionario che consente di eseguire prove sui motori elettrici in modo completamente innovativo.

eDrive è costituito da due componenti: un dispositivo di analisi della potenza e un sistema di acquisizione dati. Analisi della potenza: consente di misurare i segnali elettrici in tempo reale su un massimo di 51 canali e la potenza meccanica su un massimo di 6 segnali coppia / velocità con una precisione dello 0,02%. Acquisizione dati (DAQ): Rileva in modalità sincrona segnali elettrici, coppia, velocità, temperatura, accelerazione, segnali CAN bus e altre variabili. Effettua l’archiviazione sia continua che tempo-discreta in tempo reale.

I segnali meccanici, ad esempio la coppia e numero di giri e i segnali elettrici, come tensione e corrente, vengono acquisiti dal sistema in modo sincrono, il che permette di quantificare in pochi minuti, anziché alcuni giorni, i dati relativi alle perdite del motore elettrico, contribuendo quindi in modo molto efficace ad ottimizzarlo e ad aumentarne l’efficienza. Inoltre, la possibilità che il sistema offre di memorizzare i raw data consente all’utilizzatore di analizzare i dati in post process utilizzando funzioni complesse presenti all’interno del software. eDrive Testing offre quindi funzionalità uniche rispetto ai dispositivi di analisi della potenza tradizionali e può essere utilizzato anche con applicazioni multifase e multicanale (macchine a sei fasi, motori ibridi o motori multipli). Si adatta quindi a tutte le esigenze, anche alle applicazioni speciali.

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