关于eVTOL试飞的若干挑战

2023-10-16 13:20

由于大量新技术的引入,eVTOL整机试飞将面临着严峻的挑战,针对新技术的风险,开发相应的新试飞技术是一件迫在眉睫的事情。同时,eVTOL的风险来源是多样化的,要求在试飞中不发生任何事故是不太可能的一个任务,在上机载试飞员之前,又要创新又要零事故,显然是不太可行的。

本文更偏向技术创新带来的风险,更多关于低成本、垂直整合和量产的风险也应当值得注意。

操控挑战:

由于DEP技术的引入,导致过度驱动的设计需要对不同模式飞行控制权限的优先级进行精细划分,从而对故障的不同控制模式有着独特的要求。

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复合翼整机右侧横滚举例,在不同的飞行阶段需要针对不同的指令模式进行执行器的权限优先级分配

控制律挑战:

螺旋桨和机翼带来的混合升力现象,要求大量的控制混合,进一步的催生出潜在的新型inceptor映射理念。

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挑战具体涉及的几个方面包括有:

•具有自动转换的新型inceptor子映射和响应类型;

•整机状态/轨迹控制姿态和基于功率的控制;

•涉及操纵品质影响的包线保护开发;

性能挑战:

整机电池动力的充电状态未来将取决于整个飞行任务过程中的电力需求,为了满足高峰通勤的需求,不要验证电池动力不同充电状态下的整机性能。是否还记得满足高峰的最优充电运行理论,这会引申出另一个问题,如何在短时间内(20-30min)完成要求的性能科目验证。

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其它的挑战还包括减重的挑战、飞行测试的挑战和独特的运营挑战,例如:

开发更轻,更集成的inceptor;

取消偏航控制的脚蹬;

如何有效安全的在低电量状态下开展充电状态测试;

在不同型号飞行器之间的转换是否会导致飞行员负面习惯的转移?

关于eVTOL试飞的挑战还有很多,根据以往的eVTOL整机事故,更多的挑战往往来自不认为会出问题的地方,例如:波音的软件定时问题和振动监测问题、贝尔的电机驱动硬件问题、Lilium的地面起火问题、Joby高速飞行测试问题和Vertical的螺旋桨问题。

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