Il Progetto PhAEdRA (Piattaforma modulare di Attuazione Elettromeccanica per un all electRic Aircraft ) si propone l’obiettivo di studiare innovativi sistemi di controllo modulari per attuatori elettromeccanici rivolti al mercato degli all electric aircraft.

Il progetto nasce dalla lunga esperienza che Italsystem ha maturato in questi ultimi venti anni nel campo avionico e dalle esigenze di mercato che ha raccolto presso i propri clienti.

Il progetto PhAEdRA svilupperà una piattaforma modulare che possa essere utilizzata per la produzione efficiente di prodotti di controllo personalizzabili, secondo il paradigma del model base design (MBD), col fine di realizzare innovativi sistemi modulari meccatronici ad elevata flessibilità. I dispositivi realizzabili con la piattaforma PhAEdRA dovranno rispettare gli standard di affidabilità aeronautici e saranno certificabili sino al DAL A.

L’approccio Model Base Design risulta essenziale per garantire la modularità del sistema e ridurre i tempi di integrazione, sviluppo e certificazione del prodotto finale. La piattaforma HW sarà composta dalle seguenti parti, che saranno integrate tra di loro per fornire il prodotto finale (EACU):

  1. Moduli di potenza (PDU – Power Drive Unit): verranno sviluppati moduli standard che potranno essere collegati tra di loro per raggiungere le potenze di pilotaggio richieste dall’applicazione finale (vedi Figura 7). Al momento si pensa di progettare tre taglie di PDU standard (100 W, 500W e 1KW), che opportunamente combinate permettano di realizzare tutte le combinazioni di driver di potenza nel range 100W – 3kW. I moduli dovranno, inoltre, essere configurabili per gestire le varie tensioni DC utilizzate negli impianti aeronautici (28V e 270V).
  2. Moduli di comando digitale che possano essere configurati in modo standard e connessi tra di loro per realizzare le varie architetture avioniche di base come mostrate in Figura 8.
  3. Moduli di comunicazione intercambiabili, che permettano di inserire nel prodotto in fase di configurazione i bus aeronautici richiesti dal cliente (ARINC429, MIL1552, CAN BUS, etc.)
  4. Un case standard componibile che permetta di realizzare le diverse configurazioni previste (con particolare cura del design termico)
  5. Modulo per l’inserimento di funzionalità di health monitoring basato su algoritmi allo stato dell’arte (misura dei parametri elettrici, verifiche vibrazionali, etc.)

La piattaforma PhAEdRA, inoltre, prevedrà anche una piattaforma SW di blocchi Simulink che potranno essere usati dal cliente per sviluppare la propria applicazione di controllo con l’approccio MBD e che permetta la produzione automatica di codice (autocoding) compatibile con la piattaforma HW. La piattaforma SW sarà composta da:

  1. Modelli di attuatori standard per la fase di progettazione del controllore
  2. Algoritmi di controllo standard (PID, FOC, etc.) da poter utilizzare per sviluppare le routine di controllo,
  3. Librerie di comunicazione che implementino gli standard avionici allo stato dell’arte
  4. Routine di Health Monitoring e prognostica.

Alla fine del progetto verrà realizzato un dimostratore della piattaforma PhAEdRA, che verrà utilizzato per testare alcune delle configurazioni standard realizzabili e verificare il raggiungimento dei requisiti progettuali definiti. Verrà quindi realizzato e progettato un test rig dedicato per la qualifica del dispositivo. Il test rig permetterà di verificare varie configurazioni della piattaforma PhAEdRA in abbinamento a diverse tipologie di attuatori e di applicare un carico controllato in modo da poter simulare i profili di coppia tipici a cui un attuatore è soggetto nelle varie fasi di volo e per diverse applicazioni (controllo superfici aerodinamiche, carrello atterraggio, etc.).

Il test rig, inoltre, permetterà di realizzare prove a fatica per verificare l’affidabilità del sistema di heath monitoring.

Avanzamento progetto 30%

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