eVTOL空速管和大气数据计算机方案

eVTOL空速管和大气数据计算机方案

电动垂直起降飞行器eVTOL（electric Vertical Take-off and Landing，即电动垂直起降飞行器），比较通俗的理解就是电动化且不需要跑道就可垂直起降的飞机。近年来，中国在绿色产业方向取得了重大成就，在交通工具方面，新能源汽车行业得到了快速发展，伴随着电动化的升级变革，航空产业也迎来了新的机遇。eVTOL预期将在未来空中出行场景中扮演重要角色，eVTOL对国内航空产业来说也是难得的一次弯道超车机会。黛尔特（北京）科技有限公司提供EVTOL飞行器用的空速管和大气数据计算机等解决方案，请联系我们。

ADP-55加热型空速管安装在EVTOL飞行器上

当前，世界主要航空国家都在积极迈进eVTOL（electric Vertical Take-off and Landing，电动垂直起降飞行器）新赛道，以抢占未来城市空中交通的制高点。eVTOL设计研发的技术路线主要依据预设的应用场景与目标市场决定，需要较强的技术研发实力、融资能力及适航能力。作为未来空中交通产业的细分领域，eVTOL是热门的赛道，吸引了包括一批初创型科技企业、传统汽车和飞机厂商参与。截至2022年10月，全球eVTOL飞机研发企业约有300多家，出现了Joby、Archer、Wisk、Lilium等专注eVTOL领域的科技企业；波音、空客、贝尔、巴西航空工业等传统航空企业巨头也纷纷加入或关注这一领域；奔驰、保时捷、现代等众多车企也在eVOTL赛道展开布局。截至2024年3月，全球共有300家公司致力于开发电动垂直起降飞行器。

eVTOL空速管和大气数据计算机方案之五孔空速管和大气数据系统

ADP-55空速管安装在EVTOL上

五孔或多孔空速管提供有关空气动力学的关键信息，包括空速（IAS）、攻角（AoA）、侧滑角（AoS）和总压(Pt)和静压（Ps）测量高度。我们提供的空速管和大气数据计算可以工作到非常低的空速，先进的空气动力学校正算法确保在大气流角角度下计算出高精度的飞行大气数据参数。 从五孔压差空速管获得的攻角AoA和侧滑角AoS信息对于飞机的***和高效运行至关重要，尤其是在起飞、着陆和低速操纵等关键阶段。它有助于飞行控制计算机保持很佳升力，防止失速，并确保飞机的正确控制。多年来，我们的机载大气数据系统（空速管、大气数据计算机、攻角和侧滑角传感器）已用于许多eVTOL、MALE（高空长航时）和战术无人机的原型机。它们还用于在飞行试验期间收集高度准确的数据。借助ADS-12空速管系统，我们提供经认证的5孔压差空速管，满足ETSO、DO-160G和DO-178C的要求。许多eVTOL、UAV和HAPS客户正在使用五孔压差空速管和大气数据计算机系统。

一、ADS-9空速管|大气数据计算机|攻角侧滑角传感器系统

ADS-9五孔压差空速管是一款小型多功能大气数据数据系统(含空速管，大气数据计算机、攻角传感器和侧滑角传感器）。ADS-9测量空速（IAS）、高度(Hp)、攻角（AoA）、侧滑角（AoS）和外部气温（OAT）。所有数值均经过完全校准和空气动力学校正，并输出了压力高度、真空速、马赫数和静温等参数。 它内部单独校准的硅基压力传感器能够以高达200 Hz的速率在-55°C至+80°C的整个温度范围内测量非常准确和快速的大气数数据。

ADS-9五孔压差空速管典型应用

1. 大气数据测量
2. 飞行试验
3. 无人机，无人飞行器
4. eVTOL垂直起降，旋转翼无人机
5. 风洞测量

ADS-9五孔压差空速管主要特点

• 体积小、重量轻、功耗低、坚固耐用、无活动部件
• 高精度低漂移硅压力传感器
• 从-55°C完全补偿温度+80°C（通电高于-40°C）
• 输出高达200Hz的完全校准大气数据参数，传输延迟非常低
• RS-485全双工(RS422)数据接口，适用于长电缆的高噪声环境
• EMI/EMC优化铝盒
• 通过维护软件轻松配置数据标签、输出速率、波特率
• 与叶片式气流角风标传感器测量相比，无摩擦，无过冲

二、FTB-1空速管攻角侧滑角传感器系统

FTB-1是一种小型轻型飞行测试的前支杆空速管，设计用于无人机和无人飞行器。前支杆具有PSS-8空速管（皮托系统）、AoA（攻角）叶片和AoS（侧滑角）叶片。风标叶片的角行程大于±140°。另外一只快速而准确的OAT温度传感器允许计算真空速和其他飞行参数。 FTB-1前支杆空速管可与扩展ADC-10X大气数据计算机一起使用。ADC-10X基于众所周知的ADC-10，可以通过两个风标气流角叶片输入信号，并加以处理。通过RS-485（或RS422）数据接口输出额外的AoA和AoS数据标签。校准数据标签，并对零点和非线性进行空气动力学校正。

黛尔特（北京）科技有限公司的FTB-1带风标空速管

• 小而轻
• 由碳纤维和航空级铝制成
• AoA和AoS传感器角度范围±140°
• 在风洞中校准和测试
• 电位计的工作温度为-55°C至+105°C

三、ADP-55五孔空速管|大气数据计算机|攻角侧滑角传感器系统

ADP‑55是一个高度集成的智能大气数据系统（即空速管、大气数据计算机、攻角侧滑角和大气总温传感器），具有集成和可调节的加热除冰和排水系统。该五孔空速管|大气数据计算机|攻角侧滑角传感器系统通过RS‑485/RS422接口以高达100Hz的频率在单个五孔探头中提供全套校准和空气动力学校正的大气数据参数。ARINC‑429和CANaerospace数据接口模块也可选用。 AD-55大气数据系统的目的是为飞行器提供有关飞行器速度、攻角和侧滑、静压和环境空气温度的有价值飞行参数，并输出计算后压力高度、真空速、马赫数和静温等参数。 许多螺旋桨飞机和无人机的飞行速度比喷气式飞机慢，这就需要特殊的经过调整的航空电子设备压力和温度传感器，以适应较低的冲击压力和飞行器的高动态性。ADP-55具有非常低的传输延迟。此外，ADP-55有一个TAT总温传感器，经过优化，即使在非常低的空速下也能工作。

ADP-55五孔压差空速管系统典型应用

• 战术无人机、高空长航时无人机、旋转翼无人机的很佳解决方案
• 遥控飞机（RPA）
• 高空伪卫星（HAPS）
• 飞行试验（包括eVTOL、直升机）
• 研究飞机

ADP-55加热型五孔空速管主要特点

• 自给式前支杆五孔空速管大气数据系统
• 在单个装置中测量静压、冲击压力、攻角、侧滑角和总温度
• 以高达100Hz的频率输出经过完全校准和空气动力学校正的大气数据参数
• 由不锈钢和飞机级铝制成
• 集成调节加热器，功耗低
• 排水系统
• 与传统系统相比，部件更少
• 传输时间短，精度高

• 通过维护软件轻松配置输出速率、数字滤波器、波特率

四、ADP-55和ADS-12集成式五孔空速管大气数据系统

ADP-55和ADS-12将皮托管探头、静压口、总温探头、迎角探头、侧滑角探头、传感器、电子设备和大气数据计算机集成为一个单元。由于五孔探头的特殊设计，在测量攻角和侧滑角气流角度时无需使用易损的活动部件。所有压力传感器都安装在靠近测量位置的地方，并且所有传感器数据都直接进行数字化处理。这提高了系统的准确性，消除了系统延迟，并增强了可靠性。此外，ADS-12安装和维护也大大简化。无需复杂的管道、布线和排水系统。整个系统易于更换。数字化数据通过ARINC 429数据总线提供给其他航空电子系统。由于ADS-12高度集成，该设备结构紧凑、重量轻且易于安装。系统无需在机身设置静态端口。实现高精度的复杂性大大简化（无需进行表面测量和蒙皮波纹度检查）。

主要特点：提供高精度的校准和气动修正后的空气数据 通过ARINC 429和RS-422数据接口发送数据 具有智能调节的除冰和排水功能 通过便携式计算机提供RS-485（USB）测试和维护访问。

与除传统的空速管、大气数据计算机、大气总温探头和攻角侧滑角传感器分散的大气数据系统比较，五孔空速管系统具有以下明显的的优势：

• 较低的探头温度确保了在搬运和乘客登机过程中无事故/***风险 ，不会损坏复合材料结构
• 集成的智能大气数据系统，可靠性比传统的提高3-5倍
• 源头消除误差‌：传统系统需要分散安装空速管、迎角传感器、温度探头，不同传感器位置差异会引入位置误差，时间上也难以完全同步；五孔系统在同一个探头内同步采集所有参���，从源头上消除了位置误差和时间不同步问题。
• 测量精度更高‌：可在±45°攻角、±20°侧滑角范围内，将空速测量误差控制在‌0.5%以内‌，高度误差低于5米，大迎角、大侧滑等复杂工况下的测量稳定性远优于传统方案。

黛尔特（北京）科技有限公司的FTB-1和ADP-55空速管安装在飞行器上的图片

1、FTB-1空速管安装在飞行器上的图片

2、ADP-55空速管安装在飞行器上的图片

截止发稿为止，目前国内多家头部EVTOL企业采用了黛尔特（北京）科技有限公司的FTB-1、ADS-9和ADP-55空速管安装在他们的原型样机，进行飞行试验刚和测试，也得到非常满意的结果。