当动力飞行扩展到包括电力推进技术时,航空设计人员需要了解这些系统的电气、空气动力和结构特征。因此,美国宇航局阿姆斯特朗飞行研究中心的研究人员开发了一个模块化试验台,用于大规模测量高达100千瓦的电力推进系统的效率和性能。

NASA Armstrong的模块化支架,用于安装带螺旋桨的飞机电动推进系统。

这个试验台帮助工程师了解子系统的相互作用,以及不同电池、发动机、控制器和螺旋桨的效率。它为确定这种新兴技术的有效测试技术提供了机会。该试验台的大型传感器套件收集了大量的数据:

  • 扭矩(±1,800 lbf-in)
  • 推力(±500 LBF)
  • 电机速度(0到20,000 rpm)
  • 振动/加速度(±50g,0.5 Hz至2 kHz)
  • 电机,逆变器和电池电压和电流(±500V AC / DC,±500A)
  • 电机、逆变器、电池温度(-40°C ~ +125°C)
  • 地面电流学(20 Hz至16 kHz)
  • 大气条件(例如,环境温度,静态/动态压力,风速,湿度)

数据采集​​系统提供高速采样率 - 每频道每秒高达250万个样品 - 使测试台能够提供准确的效率测量。开发人员可以使用这些测量来表征新的电动推进技术,精炼模拟模型,并通过经验教训开发最佳实践。

  • 这种创新的一个关键特征是其模块化,允许研究人员测试各种电机,控制器,电池和各种参数。例如:
  • 测试台可以通过使用电机转接板容纳不同的电机,高达100kW。
  • 该软件将重新配置时间减少,因为容易添加或删除传感器套件。
  • 试验台的顶部部分可以快速拆卸,便于在室内运输,在不拆卸安装的情况下保护试验物品免受恶劣天气的影响。
  • 测试支架可以安装在卡车上以进行动态测试。
  • 模块化布线和测试结构允许在仪器和数据采集系统变化最小的情况下切换组件。它还允许测试台的某些配置可以轻松更改,而无需创建全新的电缆。

安全考虑对于NASA Armstrong在设计的设计架期间至关重要。远程命令和监控允许从安全位置进行测试操作。此外,紧急停机和锁定的软件和硬件实现降低了伤害和资产的风险。

NASA Armstrong的电动推进试验台代表了建立最佳实践的一步,用于测量这些尖端系统的性能和效率。

这项工作是由Yohan Lin和Aamod Samuel的Armstrong飞行研究中心完成的。美国宇航局正在寻求合作伙伴通过联合合作研发进一步发展这项技术。有关该技术的更多信息,并探索机会,请在661-276-3368或通过电子邮件联系NASA Armstrong Technology Transfer Office此电子邮件地址受到垃圾邮件程序的保护。您需要启用Javascript来查看它。。DRC-015-006


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本文首先出现在2016年6月份的问题NASA技yabovip16.com术简介杂志。

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