- Title : Testbed for evaluation of Electric propulsion Architectures
- Authors : Michael Ridel (1) , Samuel Bonnard (1)
- Address : (1) DEMR, ONERA, Université de Toulouse
- Link HAL : www.hal.science/hal-04711268v1
- Link PDF : DEMR2024-009.pdf - 507 ko - 4 pages
Résumé :
Depuis quelques années, l'utilisation de l'énergie électrique pour la propulsion des avions est l'une des voies à explorer pour réduire l'impact environnemental de l'aviation. L'électrification totale ou partielle des systèmes de propulsion signifie l'introduction de charges électriques supplémentaires d'une puissance bien supérieure aux charges électriques non propulsives embarquées jusqu'à présent, de l'ordre de la centaine de kilowatts pour un avion léger et du mégawatt pour un avion de ligne. La mise en œuvre de ces fortes puissances électriques, via une augmentation de la tension et du courant dans un environnement extrêmement contraint, remet en cause les solutions actuelles d'architecture électrique et leurs règles d'installation. Parallèlement, l'électrification de la propulsion ouvre la voie à de nouvelles configurations de propulsion distribuée, plus efficaces sur le plan aérodynamique, offrant de nouvelles capacités de reconfiguration pour la gestion de l'énergie et la sécurité. Les différentes études conceptuelles de l'ONERA sur la propulsion électrique distribuée (DEP) ont montré la nécessité de maîtriser l'intégration de ces chaînes de propulsion électrique, d'abord d'un point de vue fonctionnel (statique et dynamique), mais aussi en termes d'intégration au niveau de l'avion. Cet article décrit les spécifications de notre nouveau banc d'essai, nommé TROPHEA (Testbed for Research On PHysics of Electrical Architectures), qui nous permettra de mieux comprendre les différents phénomènes physiques associés à ce type d'architecture.
Abstract :
For some years now, the use of electrical energy for aircraft propulsion has been one of the ways to be explored to reduce the environmental impact of aviation. The total or partial electrification of propulsion systems means the introduction of additional electrical loads of much greater power than the non-propulsive electrical loads carried on board until now, on the order of a hundred kilowatts for a light aircraft and a megawatt for a commuter. The implementation of these high electrical powers, via a rise in voltage and current in an extremely constrained environment, questions current electrical architecture solutions and their installation rules. At the same time, the electrification of propulsion opens the way to new, more aerodynamically efficient distributed propulsion configurations, offering new reconfiguration capabilities for energy management and safety. ONERA's various conceptual studies on distributed electric propulsion (DEP) [1] [2] [3] have shown the need to master the integration of these electric propulsion chains, firstly from a functional point of view (static and dynamic), but also in terms of integration at aircraft level. This article describes the specifications of our new testbed, named TROPHEA (Testbed for Research On PHysics of Electrical Architectures), which will enable us to better understand the various physical phenomena associated with this type of architecture.