Teilelektrische Flugzeuge

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Flugzeuge der nächsten Generation

Für Hersteller und Zulieferer der Luft- und Raumfahrtindustrie bietet OPAL-RT verschiedene digitale Echtzeitsimulationslösungen zur Verbesserung der Flugleistung, Zuverlässigkeit, des Kraftstoffverbrauchs und zur Senkung der Betriebs- und Wartungskosten an. Die Luft- und Raumfahrtindustrie wendet sich zunehmend den immer stärker tonangebenden teilelektrischen (MEA) und zukünftig auch vollelektrischen Flugzeugen zu und wird dabei von OPAL-RT bei der Steigerung der Zuverlässigkeit mithilfe von Echtzeitsimulationsprüfungen unterstützt.















Sicherheit und Zuverlässigkeit der Flugzeugbordnetze gewährleisten

Bei zunehmender Einbindung neuer Technologien wie der hochentwickelten Leistungselektronik, intelligenten Steuerungen und modernen Speichertechnologien in die heutigen Flugzeuge wird die digitale Echtzeitsimulation immer bedeutender. Digitale Echtzeitsimulatoren liefern darüber hinaus präzise Ergebnisse, durch die mögliche Probleme bei Geräteausfälle oder Flugzeugschäden bereits während der Konstruktion effizient eingeplant und eine kontinuierliche Versorgung der elektrischen Verbraucher gewährleistet werden können.

















Echtzeitsimulation einer Boeing 787

Die Echtzeitsimulation des Stromerzeugungs- und Verteilsystems einer teilelektrischen Boeing 787 besteht aus einer umfassenden CPU-FPGA-Kosimulation der Wechsel- und Gleichstrombusse einschließlich frequenzvariablen Startergeneratoren (VFSG), Stromrichtern, ATRUs, Elektromaschinen, Verbrauchern sowie Hilfstriebwerken. Auch die Reservebusse werden simuliert. Eine hochmoderne Echtzeitsimulation wie diese ist für Hardware-in-the-Loop-Tests (HIL-Tests) von Steuerungs-, Schutz- und Datenerfassungsgeräten bei F&E, Zertifizierung oder sogar der Produktion von MEAs geeignet.














Demo der Werkzeuge von OPAL-RT für teilelektrische Flugzeuge (MEA)

Die Luft- und Raumfahrtindustrie sieht sich großen Herausforderungen im Zusammenhang mit der größeren Leistung und Effizienz und den höheren Wartungskosten bemannter Flugzeuge gegenüber. Da sich die seit langem eingeführten „klassischen“ Flugzeuge nicht leicht weiterentwickeln lassen, ist ein Übergang zu teilelektrischen Flugzeugen (MEA) unausweichlich. Durch eine Elektrifizierung des Flugzeugs treibt die Branche das Konzept hybrid-elektrischer und schließlich vollelektrischer Flugzeuge weiter voran. Mit umfassender Erfahrung bei der Simulation von Leistungselektroniken verfügt OPAL-RT über die richtigen Werkzeuge, um die immer weiter fortschreitende Elektrifizierung der Flugzeuge zu testen und zu validieren.

Im Zentrum unserer Lösungen steht bei OPAL-RT mit eHS ein allgemeiner, umprogrammierbarer, elektrischer Hardwaresolver auf FPGA-Basis zur Verfügung. eHS lässt Anwendern freie Wahl beim Simulationswerkzeug zur Erstellung des in Echtzeit zu untersuchenden Modells: SimScape Power System, PSIM™, PLECS Blockset™ oder Multisim™.
















Auf diese Weise erweitern wir unsere Fähigkeiten, indem wir mehrere Solver auf mehreren FPGAs in einer einzigen Simulation zusammenführen. So können wir hier die Echtzeitsimulation des Stromerzeugungs- und Verteilsystems (EPGDS) einer teilelektrischen Boeing 787 demonstrieren.

Prüfwerkzeuge der nächsten Generation

OPAL-RT verfügt über das größte Produktspektrum bewährter und hochmoderner Echtzeitsimulationslösungen für Ingenieure bei der Erarbeitung von Anwendungen für teilelektrische Flugzeuge. Projekte werden durch Prüfverfahren mit Hardware-in-the-Loop (HIL) bei geringeren Projektkosten und reduzierten Personal- und Ausstattungsrisiken beschleunigt. Nutzen auch Sie die bereits industrieweit eingesetzten Solver und Bibliotheken von OPAL-RT für die präzise Simulation komplexer MEA-Anwendungen.






ARTEMiS-SSN

ARTEMiS-SSN enthält die branchenweit schnellsten und präzisesten Solver für Mikronetz- und MEA-Anwendungen. Eine immer schnellere Konfiguration der Übertragungsleitungen und nur schwach gekoppelten Netze kann HIL-Solververfahren an einer optimalen Funktion hindern.


Die ARTEMiS-Solver und -Algorithmen umgehen diese Einschränkung durch Einsatz moderner Entkopplungstechniken, ohne auf die Präzision der Echtzeitsimulationsergebnisse zu verzichten.




eHS

Im Zentrum der Echtzeitsimulation steht bei OPAL-RT mit eHS ein allgemeiner, umprogrammierbarer, elektrischer Hardwaresolver auf FPGA-Basis zur Verfügung. eHS lässt Anwendern freie Wahl beim Simulationswerkzeug zur Erstellung des in Echtzeit zu untersuchenden Modells: SimScape Power System, PSIM™, PLECS Blockset™ oder Multisim™.


Teilelektrische Flugzeuge (MEA) bringen HIL in ungeahnte Höhen

Die virtuelle Simulation von MEA-Systemen stellt einen kostengünstigen und zeitsparenden Ansatz dar. In diesem Zusammenhang arbeiten BOMBARDIER und OPAL-RT mit weiteren Unternehmen der Luft- und Raumfahrtindustrie an der Entwicklung eines “Multi Electrical System Integrated Simulator” (MESIS), also eines Simulators für mehrere integrierte elektrische Anlagen, der MEA-Systemmodelle zu einer Plattform für die Echtzeitkosimulation vereint. Dieser Artikel bietet eine detaillierte Übersicht über Ziele und Anwendungsbereiche von MESIS. Die praktische Umsetzung von MESIS berührt zentrale technologische Aspekte und Herausforderungen, die dieser Artikel anhand von Simulationsstrategien diskutiert.

Das zeichnet OPAL-RT aus

Fachkenntnisse in den Bereichen Stromnetze und Leistungselektronik

Über die Jahre hat OPAL-RT einzigartige Fachkenntnisse der Simulation von Stromnetzen und Leistungselectroniken entwickelt. Hier erfahren Sie, wie MEAs von OPAL-RTs Lösungen profitieren können – angefangen von einer beispiellosen Solverleistung bis hin zu kundenspezifischen Expertenleistungen.






Knowhow in Sachen Luft- und Raumfahrt

OPAL-RTs erster Echtzeitsimulator ging an einen Kunden aus dem Bereich der Luft- und Raumfahrt. Fast zwei Jahrzehnte später hat OPAL-RT die gesamte Projektmanagementstruktur der Luft-und Raumfahrt erfolgreich in seine führenden Prozesse integriert und ist dadurch zum bevorzugten Partner für die HIL-Erprobung im Bereich Luft-/Raumfahrt und Rüstung geworden.






Luft- und Raumfahrtprotokolle

OPAL-RT hat ein umfassendes Angebot an Kommunikationsprotokollen wie ARINC-429 oder MIL-STD-1553 speziell für HIL-Anwendungen in der Luft-/Raumfahrt- und Rüstungsindustrie.






Auf zu neuen Höhen

Erfahren Sie mehr über den aktuellen Stand bei der Echtzeitsimulation nach Hardware-in-the-Loop für teilelektrische Flugzeuge (MEA). Dieses Webinar stellt bewährte Verfahren und Erfahrungen mit schlüsselfertigen Simulationslösungen für flexible und umfassende Entwicklungs-, Test- und Validierungsumgebungen für teilelektrische Flugzeuge vor.









Empfohlene Systeme von OPAL-RT

Profitieren Sie von zwei der weltweit besten Echtzeitsolver. Mit eMEGASIMs ARTEMiS-SSN-Solver simulieren Sie komplexe und komponentenreiche MEA-Systeme und verwenden den FPGA-basierten eHS-Solver von eFPGASIM zur Anbindung der Systeme an Modelle der Hochgeschwindigkeitsleistungselektronik und Elektroantriebe.

Als digitaler Echtzeitsimulator auf Basis von MATLAB™/Simulink™/SimScape Power System simuliert eMEGASIM die von Stromnetzen, der Leistungselektronik und Stromrichtern benötigten elektromagnetischen Transienten hochpräzise.

Nach zwei Jahrzehnten Forschung und Entwicklung im Bereich Echtzeitsimulation bietet OPAL-RT auch aufbauend auf umfassenden Erfahrungen mit der Leistungselektronik jetzt mit eFPGASIM den branchenweit leistungsfähigsten, intuitivsten Echtzeitsimulator an. eFPGASIM vereint die Leistung zuverlässiger digitaler Simulatoren mit der von Regelungen in der Leistungselektronik benötigten sehr geringen Latenz.

Erfolgsgeschichten von Kunden

Real-time simulation of MEA has been used ensure compliance with a wide variety of avionics test standards. Learn more about Bombardier Global Express for Avionics standard validation.

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GE Aviation uses OPAL-RT platforms in a sophisticated eco-environment software for More Electrical Aircraft research.


The Institute of Technology Saint Exupery uses an OPAL-RT real-time simulator to research, develop and test multiple aerospace industry project oriented towards More Electrical Aircraft.


Zugehörige Quellen