航空機の電磁両立性 (EMC) 解析

デジタルツインを使ってHIRFおよび落雷に関する認証を取得

航空機のプラットフォームは、ますます複雑化した厳しい電磁環境下で稼働しています。より高パワーレベルの必要/不要な (妨害) 電波、遮断効果の低い材料の多用、機械/油圧式の飛行制御装置に代わる電子機器など、航空機外部/内部からの放射源がこれまでになく増えています。セーフティー・クリティカルな機能を担うこれらの電気/電子機器は、間接雷の影響 (IEL) や高強度放射電界 (HIRF) だけでなく、一般的な電磁両立性 (EMC) の問題によって被害を被る可能性があります。デジタルツインを活用することにより、航空機全体のEMC解析を設計プロセスの早い段階に前倒しできるため、重要な設計判断をより早い段階で下して、優れた航空機プログラムを実行することができます。

航空機の雷害対策

航空機の電動化によって、電磁両立性の新たな要件が生まれています。航空機の電動化が進むにつれて設計が複雑化し、求められる統合レベルも高くなります。プログラムのコストや市場投入期間に影響を及ぼすだけでなく、安全面での課題も増えることになります。

航空機が被雷すると、電流の伝導によって直接的および間接的な影響が生じる可能性があります。雷の直接的な影響 (DEL) とは、熱効果や閃光、磁力によって生じる物理的な被害を指します。雷の間接的な影響は、電気/電子機器 (特に、セーフティー・クリティカルな機能を担うシステムやサブシステムに属する機器) への電磁干渉を指します。航空機の開発プロセスでデジタルツインを活用することで、雷害対策に関するIEF認証の取得を実現します。

どうすれば航空機をHIRFから守れるか

HIRF耐性とは、無線機やレーダー・エミッターなどの外部RF (無線周波数) 源から発生するあらゆる電磁環境下で航空機のシステムや機器がそれぞれの機能を正しく果たせる能力を指します。

HIRF認証は、セーフティー・クリティカルな機能を担う機器やシステムが、外部の電磁環境によって生じる内部の電磁環境に耐え得ることを証明するための認証です。認証機関は、IELおよびHIRFに関する規格に準拠していることを証明するための方法として数値解析を承認しています。

HIRFおよび雷害に関する規制コンプライアンス: 電動化が進む航空機の設計と認証の方法

電動化が進む航空機を設計・認証するために、エンジニアは、高忠実度EMC解析のための堅牢かつ効率的なプロセスを導入してIELおよびHIRFに対処し、航空機が認証を取得し、乗客の安全性を保証できるようにする必要があります。航空機関連メーカーは、コストと時間のかかるテストを減らすために、数値モデリング手法に移行しつつあります。シミュレーションを活用してデジタルツインを作成し、物理的なプロトタイプを作成する前に問題に対処することができます。

設計サイクルのできるだけ早い段階で重要な機器を理解しておくことが重要です。これらは、エミッター (伝導や放射によって電磁ノイズを発する機器)、伝達経路 (電磁ノイズをシステム全体に伝達する電気ワイヤハーネスや機体などの構造)、そしてレセプター (電磁干渉の影響を受けやすい航空電子機器やレーダー・システム、センサー) に分類することができます。設計の早期に潜在的な問題を特定することで、エンジニアはより良い判断を素早く下すことができ、規制に準拠した航空機を実現して乗客の安全性を確保することができます。

詳細はホワイトペーパーをご覧ください。