都市型エアモビリティ

航空機シミュレーションソフトウェアによる未来のフライトのシミュレーション
Aviation Simulation

航空機シミュレーションソフトウェアは、次世代航空機向けの電動パワートレインシステムの開発および検証において重要な役割を果たします。ハイブリッド電動推進からeVTOL、さらには都市型エアモビリティに至るまで幅広く対応しています。
自動車分野における長年の試験およびシミュレーションの経験を基に、実績のある手法を航空分野へ応用することで、よりクリーンかつ静粛で高効率な次世代航空機への移行を加速します。

 

電動の都市型エアモビリティは設計要件を再定義していますが、気象の影響を受けやすい低高度飛行では風、乱気流、着氷条件などの環境条件への対応が不可欠です。また、高エネルギー密度バッテリーは機体重量を増加させペイロードを制限し、必要なエネルギーリザーブの確保はコストおよび機体設計自由度に影響を及ぼします。
 



 

Aviation Simulation - Challenge
Aviation Simulation - Why
  • 開発の加速: 電動パワートレインシステムの設計・試験・検証を仮想環境で実施することで、高コストな試作回数を削減するとともに、バッテリー容量設計、熱マネジメント、推進アーキテクチャの早期検討を可能にします。
  • リスクとコストの低減: 物理試験に先立ち、システムレベルの相互作用や安全上重要な挙動を特定することで、技術リスクを最小化し、設計手戻りや認証遅延によるコスト増を回避します。
  • 規制適合と認証への対応: トレーサビリティと再現性を確保した検証データを提供することで、OEMが厳格な安全性および性能基準を、より迅速かつ効率的に満たすことを支援します。
  • 性能の最適化: 都市型エアモビリティにおけるエネルギー消費、騒音、運用効率をシミュレーションし、持続可能性、乗客の快適性、規制要件への適合を考慮した飛行プロファイルの最適化を可能にします。

重量のわずかな増加、航続距離、騒音レベル、さらには各種規制への適合といったすべての要素が厳しく問われる分野において、AVLの航空機シミュレーションソフトウェアは、複雑性、コスト、不確実性という課題の克服を支援します。

Jürgen Schneider

私たちは、単に予測のためだけにシミュレーションを行うのではありません。システムの故障を未然に防ぎ、パワートレイン性能を極限まで高め、そして可能性の限界に挑戦するためにシミュレーションを行っています。航空宇宙分野において、精度は最優先事項であり、私たちはこれまでどの航空機も到達したことのない領域への挑戦を支援します。

- ユルゲン・シュナイダー, アプリケーションマネージャー, AVL List GmbH

シミュレーションにより、エンジニアは設計の初期段階からさまざまな設計案を検討し、複雑なシステム相互作用を解析するとともに、飛行試験を開始するはるか前に安全上重要な挙動を評価することができます。これにより、リスク、開発コスト、そして認証までの期間を大幅に削減できます。私たちは、飛行力学、熱安全性、構造健全性、そしてミッションクリティカルな運用に至るまで、実用的な知見を提供する包括的なシミュレーションツール群によって、次世代航空分野のイノベーションを推進する開発者を支援します。

 

Aviation Simulation - Software

AVL CRUISE™ M

Aviation Simulation - AVL CRUISE™ M
Aviation Simulation - AVL CRUISE™ M

AVL CRUISE™ Mは、航空機が実際に飛行する前の段階で、開発者がシステムの理解、最適化、および検証を行えるよう支援します。

  • エネルギーフローの可視化: サンキー図などの直感的なツールを用いて、バッテリーから推進系に至るまで、航空機内で電力がどのように流れるかを可視化します。
  • ミッション航続距離とルート実現性の評価: 実運用条件下での性能限界を把握し、機体が確実に運航可能なルートを特定します。
  • システム限界の検討: バッテリー、燃料電池、ハイブリッド構成などを含む電動システムの性能限界を検討し、設計空間の拡張を支援します。
  • 検証済みモデルと入力データ: 信頼性の高いシミュレーションモデルと精度の高いデータを活用し、設計判断や精密なミッション計画を支援します。
  • 仮想故障モード試験: 故障事象や制御応答をシミュレーションすることで、安全かつ効率的な運用戦略を開発します。仮想ハードウェアおよび実機ハードウェアとの連携にも対応します。

AVL FIRE™ M

動画ファイル

空力解析から熱保護および冷却の最適化に至るまで、AVL FIRE™ Mは、より高性能で効率的な飛行を実現するために必要な知見を提供します。

  • 空力性能の評価: 抗力や揚力のパラメーターを迅速に把握し、飛行制御およびエネルギー効率の最適化に活用します。
  • コンポーネントレベルの高精度解析: バッテリー、e-モーター、電子機器の実際の動作温度を監視し、信頼性の高い性能を確保します。
  • 高度な冷却設計: 限られた搭載スペースや軽量化要求、厳しい環境温度条件に適応する冷却システムの設計を可能にします。
  • 高精度なペイロード運用: 風の流れやロータ渦の影響を考慮することで、安全な離着陸に加え、医療物資や消火剤などの投下・荷降ろしを確実に実施できる運用設計を支援します。

AVL EXCITE™ M

Aviation Simulation - AVL EXCITE™ M

AVL EXCITE™ Mは、パワートレイン向けのマルチボディ動解析ソフトウェアであり、より静粛で信頼性の高い航空機システムの設計を支援します。

  • ダイナミクスおよびNVH: e-モーター、トランスミッション、タービンをシミュレーションし、安定性の確保、振動の抑制、低騒音化を実現します。
  • 耐久性および疲労評価: システム全体を考慮した包括的なアプローチにより、高精度な機械荷重の算出が可能です。これにより、航空機用パワートレインにおけるベアリング、シャフト、ギヤの寿命を高精度に予測できます。
  • ギヤボックスおよびトランスミッションの最適化: 効率の最大化、ギヤ荷重分布のバランス最適化、および高速航空用ギヤボックスの摩耗低減を実現します。
  • 電動化への対応: e-モーターとインバーターの動的相互作用を評価し、航空用e-モーターのNVH最適化に必要な実動作電流を提供します。
  • 騒音・快適性エンジニアリング: 高度な振動・音響伝達経路解析によりキャビン騒音を低減します。これは、eVTOLや都市型エアモビリティにおいて重要な設計要素です。

PreonLab

Aviation Simulation - PreonLab

PreonLabは、最も過酷で厳しい環境下での運用に必要な精度と信頼性を提供します。

  • 環境耐性の評価: 雨水の排水挙動や浸水の影響を評価し、悪天候下でも運用の信頼性を確保します。
  • 水上着水シミュレーション: 水陸両用機や非常時対応機を対象に、不時着(ディッチング)時の浮力、安定性、生存性評価を行います。
  • 熱および潤滑のモデリング: ギヤボックス内の潤滑油流動やe-モーターの冷却性能を解析し、耐久性の向上と過熱防止に貢献します。
  • スロッシングと安定性評価: 機体内部の水タンク内流体挙動をシミュレーションし、消火活動や緊急投下時におけるドローンの安定性と操縦性を評価します。

モビリティ革命が本格化しています。この革命は、持続可能性を高めた、新たな推進システムの開発だけにとどまるものではありません。むしろ、開発プロセス全体が激変しています。その変化を主導しているのは、シミュレーションです。

現時点では、設計プロセスとエンジニアの限界を押し上げることについて、完成車メーカーやサプライヤーを含むどの企業も直面する課題を理解することが重要です。さまざまなシステムが増えるにつれて、部門やチームの構造も変化しています。AVLは、その変化を把握しています。AVLはソフトウェア開発者たちだけで成り立つ企業ではないため、こうした変化のプロセスについても経験があります。私たちはエンジニアであり、また、ユーザーでもあります。ソフトウェアやプロジェクトにおける直感的なワークフロー、ジェネレーター、操作ガイド機能、評価には、こうしたさまざまな視点から得られたAVLの知見を活かしています。

AVL Headquarters

AVLは未来のモビリティを実現するためのグローバルパートナーです。環境への影響を最小限に抑えるモビリティ。コンポーネントからシステム解析まで、さまざまなシミュレーションソリューションを提供しています。AVLは開発プロセスの深い部分に関わっており、ツールやプロジェクトなどのAVLソフトウェアソリューションにより、仮想化の課題を克服することができます。

 

動画ファイル

75年

歴史

26カ国

事業展開先国

12,200人

世界の従業員数

68%

エンジニア・科学者比率