Electroflight

Rapido sviluppo di un aereo completamente elettrico

Electroflight è un’azienda tecnologica innovativa che si occupa di accelerare lo sviluppo, l’integrazione e il collaudo dei propulsori elettrici ed è partner di un’iniziativa guidata da Rolls-Royce denominata ACCEL. Nell’ambito dell’iniziativa di ricerca Accelerating the Electrification of Flight (ACCEL), Electroflight mira a stabilire un nuovo record mondiale di velocità di oltre 300 miglia orarie per un velivolo interamente elettrico, con la creazione di una delle batterie volanti più potenti al mondo.  

Per supportare un’ambiziosa roadmap tecnologica, il team ha scelto E3.series di Zuken per creare gli schemi elettrici e dei fluidi e per generare output completi per la produzione di cablaggi. Utilizzando E3.series, Electroflight beneficia anche della popolarità dell’E3.series negli sport motoristici, dove aiuta i team a rispettare le scadenze strette della stagione agonistica. con un team di 17 ingegneri che lavorano in un hangar all’aeroporto di Gloucester, Electroflight sta sviluppando le batterie, il gruppo propulsore, il circuito di controllo e la cellula di un velivolo monoposto che spera superi i 300 miglia all’ora. In caso di successo, prenderanno il record di velocità di un aereo completamente elettrico, un record attualmente detenuto da Siemens a 210 miglia orarie.

At a glance

ACCEL - Accelerating the Electrification of Flight

L’iniziativa ACCEL, abbreviazione di Accelerating the Electrification of Flight, è un’iniziativa guidata da Rolls-Royce, in parte finanziata dal governo britannico. Coinvolge una serie di partner, tra cui il produttore di motori elettrici e controllori YASA ed Electroflight. L’obiettivo del progetto è ufficialmente descritto come “uno sforzo per costruire, testare e commercializzare un aeromobile appositamente progettato e alimentato da megawatt” – il tutto in un arco di tempo di 24 mesi.

L’aereo ACCEL è basato su una cellula di un aereo da corsa Nemesis NXT. Avrà un’elica a tre pale, azionata da tre motori elettrici YASA 750R che condividono un albero di trasmissione comune, di cui YASA è il partner per la fornitura di motori nel progetto. I motori avranno una potenza di picco combinata di 700kW, che è circa la stessa potenza del motore a combustione interna utilizzato su un NXT standard in assetto da record. Inoltre, 700kW equivale a circa 1.000 cavalli di potenza, che è più o meno la stessa di un’auto da corsa di Formula 1.

La fonte di energia elettrica sarà costituita da 6.000 celle di batteria, e gran parte dell’obiettivo di sviluppo di Electroflight è incentrato sulla gestione dell’alimentazione di tali celle. Il team sta lavorando verso quello che spera sia uno dei pacchi batterie volanti più potenti al mondo. Avrà abbastanza energia per volare da Londra a Parigi con una sola carica e conterrà un sistema di raffreddamento a liquido per regolare il calore.

Investimenti nella engineering toolchain a favore dei piani di crescita

Con un atteggiamento “start-as-as-we-mean-to-go-on”, Electroflight sta adottando le migliori pratiche di lavoro, documentando tutti i processi e aspira all’accreditamento ISO9001 nel 2020, sulla strada per ulteriori approvazioni aerospaziali. Nel corso di questo processo, Electroflight ha investito in prodotti ingegneristici a supporto dei suoi piani di crescita. Uno di questi è E3.series di Zuken.

 

Imparando dagli sport motoristici

“We evaluated two leading CAD vendors of which Zuken was the clear winner because its E3.Series software also supports the development of hydraulics, which our aircraft has for the cooling of the battery and key powertrain components”, afferma Joe Holdsworth, Electroflight’s Control Systems Engineer

Un altro motivo convincente per la scelta di Electroflight è che E3.series è già popolare nell’industria aerospaziale. Sta inoltre diventando rapidamente lo strumento di scelta per i cablaggi anche nel settore degli sport motoristici, dove aiuta i team a rispettare le scadenze della stagione agonistica. Electroflight prevede di sfruttare le sinergie aerospaziali e motoristiche di E3.series e il team utilizzerà i connettori e le tecniche di costruzione dei cablaggi di System 25 mil-spec motorsport sul progetto ACCEL.

Scenari What-if

A causa della natura e dei tempi ristretti del progetto, il team di Electroflight utilizza E3.series per esplorare una varietà di scenari “what-if” e ha costruito un sistema di prove per valutare i loro concetti. E3.series viene utilizzata per l’acquisizione schematica e la progettazione dei cablaggi (principalmente sul lato bassa tensione). Per contribuire a soddisfare un programma di sviluppo ambizioso, è previsto un rigoroso controllo della versione.

I componenti, i sensori e i connettori sono testati su un banco prova. Sono gli stessi che verranno utilizzati per l’aereo. “The test rig on which we’re developing our hardware is completely in sync’ with the E3.series schematic, the bill of materials and the wiring loom details, such as pinouts”, commenta Holdsworth. “This means when we outsource the build of the loom, we’ll be able to supply everything in one go.” “Also, we’re using CANbus as much as possible, to keep the weight down”, afferma Holdsworth.

PCB su misura

C’e’ anche una centralina come parte del progetto. Il suo ruolo è quello di ottimizzare le prestazioni dell’aereo ma, in caso di guasto dell’unità, la sicurezza non sarà compromessa. L’aereo continuerà a volare.

Electroflight sta utilizzando un sistema di gestione delle batterie e altri moduli che sono molto popolari nel mondo degli sport motoristici, ma il team sta anche costruendo circuiti stampati su misura, la maggior parte dei quali sono necessari per l’acquisizione dei dati, cioè il condizionamento del segnale seguito dalla presentazione dei dati su CANbus per dare visibilità alla centralina elettronica.

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