The present work was carried out in the framework of MAHEPA project, which aims to become the springboard of hybrid-electric technology in aviation industry; it has been issued in collaboration with MAHEPA partner Pipistrel Vertical Solutions alongside with Politecnico di Milano. Concerning flight test activities on company side, there is no consolidated experience on ICE-hybrid electric powertrains, so a new approach for test planning and performance estimation had to be implemented relying on Matlab, Python and Arduino softwares. The purpose of this thesis is to provide all the necessary instruments and methodologies to support the flight test campaign of MAHEPA Panthera programme, in terms of mission planning and flight test data analysis. The major features developed are a extbf{mission profile simulator} able to plan the maiden flight and assess the battery recharge behaviour in flight, and a real-time automatized extbf{in-flight data analysis tool}. It consists in software and hardware innovative design aimed to monitor the powertrain, to compute performance data analysis in flight, to improve safety and to speed up the post-analysis process. All activities have been developed on site, at Pipistrel Vertical Solutions in Slovenia. Due to the COVID-19 pandemic the test aircraft flight test campaign has been delayed, therefore the concept of the above mentioned tool has been tested and validated during experimental flight tests on Pipistrel aircraft with wider objectives.
Il presente lavoro è stato redatto nell'ambito del progetto MAHEPA, che si prefigge lo scopo di promuovere la ricerca e la sperimentazione sulla tecnologia a propulsione ibrido-elettrica nell'industria aeronautica; è stato prodotto in collaborazione con Pipistrel Vertical Solutions, già partner MAHEPA, e con il Politecnico di Millano. Riguardo all'attività delle prove di volo, l'azienda non possiede ancora un'esperienza consolidata su velivoli a propulsione ibrido-elettrica, per questo motivo è stato necessario adottare un nuovo approccio sia per la pianificazione delle singole prove che per lo studio delle prestazioni, utilizzando software come Matlab, Python e Arduino. Lo scopo di questa tesi è quello di fornire tutti gli strumenti e le metodologie necessarie per poter supportare la campagna di voli sperimentali del velivolo MAHEPA Panthera, in termini di programmazione della missione e di analisi dei dati risultanti dai test in volo. Le principali soluzioni sviluppate a questo proposito sono un simulatore di profilo di missione, dedicato alla pianificazione del primo volo e alla valutazione dell'andamento della fase di ricarica delle batterie in volo, e uno strumento per l'analisi per l'analisi automatizzata dei dati di volo in tempo reale. Questo strumento è stato sviluppato appositamente per questa applicazione, sia dal punto di vista software che dal punto di vista hardware, con l'obiettivo di monitorare i parametri del gruppo propulsivo, di eseguire l'analisi prestazionale dei dati in volo, come supporto alla sicurezza del volo e infine per ottimizzare il processo di analisi dei dati post-volo. Tutte le attività di prova sono state effettuate in loco, presso Pipistrel Vertical Solutions in Slovenia. A causa dell'epidemia di COVID-19 la campagna di prova è stata posticipata, quindi il concetto alla base dello strumento sopra descritto è stato testato e validato durante altri voli sperimentali su velivoli Pipistrel con obiettivi più generici legati all'attività di volo sperimentale.
Simulation and real time flight data analysis for hybrid-electric aircraft
Sassi, Edoardo
2020/2021
Abstract
The present work was carried out in the framework of MAHEPA project, which aims to become the springboard of hybrid-electric technology in aviation industry; it has been issued in collaboration with MAHEPA partner Pipistrel Vertical Solutions alongside with Politecnico di Milano. Concerning flight test activities on company side, there is no consolidated experience on ICE-hybrid electric powertrains, so a new approach for test planning and performance estimation had to be implemented relying on Matlab, Python and Arduino softwares. The purpose of this thesis is to provide all the necessary instruments and methodologies to support the flight test campaign of MAHEPA Panthera programme, in terms of mission planning and flight test data analysis. The major features developed are a extbf{mission profile simulator} able to plan the maiden flight and assess the battery recharge behaviour in flight, and a real-time automatized extbf{in-flight data analysis tool}. It consists in software and hardware innovative design aimed to monitor the powertrain, to compute performance data analysis in flight, to improve safety and to speed up the post-analysis process. All activities have been developed on site, at Pipistrel Vertical Solutions in Slovenia. Due to the COVID-19 pandemic the test aircraft flight test campaign has been delayed, therefore the concept of the above mentioned tool has been tested and validated during experimental flight tests on Pipistrel aircraft with wider objectives.| File | Dimensione | Formato | |
|---|---|---|---|
|
2021_07_Sassi.pdf
non accessibile
Dimensione
20.13 MB
Formato
Adobe PDF
|
20.13 MB | Adobe PDF | Visualizza/Apri |
I documenti in POLITesi sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
https://hdl.handle.net/10589/177928