Elektrisierender Flug: Pionierarbeit bei der Echtzeitsimulation in der Luftfahrt

geschäftliche Luftfahrt, eine Branche , die für strenge Sicherheitsstandards und vorsichtige Innovation bekannt ist, erlebt mit dem elektrischen Antrieb einen transformativen Wandel. Ein bedeutender Meilenstein wurde am 10. Dezember 2019 erreicht, als magniX in Zusammenarbeit mit Harbour Air Seaplanes den weltweit ersten geschäftliche Elektroflug durchführte. Angetrieben durch das 560kW-Elektroantriebssystem von magniX, markierte dieses Ereignis eine neue Ära in der Luftfahrt, in der Nachhaltigkeit und technologischer Fortschritt zusammenkommen.

Bewältigung der Herausforderungen der Elektrifizierung

Trotz ihrer vielversprechenden Möglichkeiten ist die Elektrifizierung des Flugverkehrs mit erheblichen Herausforderungen verbunden. Die Energiedichte von Flugzeugtreibstoff ist mehr als 40-mal höher als die von Lithium-Ionen-Batterien, was die elektrische Luftfahrt vor große Herausforderungen stellt. magniX hat diese Probleme jedoch durch hocheffiziente Leistungselektronik, leistungsdichte Elektromotoren und Wärmemanagementlösungen in den Griff bekommen. Kurze Regionalstrecken, wie sie Harbour Air betreibt, sind das perfekte Testfeld für Elektroflugzeuge. Diese Flüge ermöglichen es, elektrische Antriebssysteme wie den magni500-Motor unter realen Bedingungen zu validieren und die Machbarkeit der batteriebetriebenen Luftfahrt in der Praxis zu beweisen.

Echtzeitsimulation: ein Wendepunkt

Der Schlüssel zu den schnellen Fortschritten von magniX ist der Einsatz der Echtzeit-Simulationssysteme von OPAL-RT, die die Entwicklung und Validierung von software zur Steuerung elektrischer Antriebe rationalisieren. Akshat Yadav, Ingenieur:innen Leistungselektronik bei magniX, erklärt:

Diese Simulationsmöglichkeit erlaubt es Ingenieur:innen , die hardware vor der Integration virtuell zu analysieren, was die Entwicklung beschleunigt und gleichzeitig Risiken und Kosten minimiert.

Innovative Technik für Effizienz

MagniX setzte den OP5707-Simulator von OPAL-RT mit der FPGA-basierten Power Electronics Toolbox (eHS) ein, um die magniDrive-Wechselrichter und die Motoren der magni-Serie zu integrieren und zu testen. Unter Verwendung eines iterativen Ansatzes emulierte das Team zunächst ein einfaches R-L Lastmodell, bevor es zu einem vollständigen Motormodell überging. Echtzeitmessungen und Python-basierte API-Automatisierung verbesserten die Effizienz, reduzierten Fehler und verbesserten die software .

Diese fortschrittlichen Simulationswerkzeuge waren entscheidend für die Entwicklung des magniDrive-Wechselrichters, der den eBeaver und den eCaravan antreibt - die größten vollelektrischen geschäftliche der Welt.

Der Weg zur nachhaltigen Luftfahrt

Die Wirtschaftlichkeit der elektrischen Luftfahrt ist überzeugend. Der 30-minütige Testflug des eBeavers kostete nur 8,20 $ an Stromkosten, verglichen mit 135 $ für ein benzinbetriebenes Pendant. Mit null Emissionen während des Betriebs und deutlich niedrigeren Kosten sind Elektroflugzeuge in der Lage, den regionalen Flugverkehr zu revolutionieren.

Die Durchbrüche von MagniX zeigen, dass der elektrische Flug kein ferner Traum, sondern baldige Realität ist. Durch die Integration von Echtzeit-Simulationswerkzeugen hat das Unternehmen die Elektrifizierung der Luftfahrt vorangetrieben und bewiesen, dass Nachhaltigkeit und Effizienz in der Luft koexistieren können.

Blick nach vorn

Mit der Weiterentwicklung der Batterietechnologie und der Leistungselektronik wird sich die Elektrofliegerei über den Regionalflugverkehr hinaus ausweiten. Die Erfolge der eBeaver- und eCaravan-Flüge von magniX signalisieren einen neuen Weg für die Branche. Die Echtzeitsimulation wird ein Eckpfeiler bleiben, der es den Ingenieur:innen ermöglicht, die Grenzen der Innovation zu erweitern und den globalen Transport neu zu definieren. Mit Pionieren wie magniX an der Spitze wird die Konvergenz von Energie und Elektrifizierung nicht nur die Luftfahrt, sondern die Zukunft der Mobilität weltweit neu gestalten.