Le mois dernier, un taxi aérien électrique (eVTOL) en phase de test a subi un incendie dans son bloc-batterie lors d'une manœuvre de stationnement. Les premières enquêtes pointent vers un emballement thermique incontrôlé. Aujourd'hui, une équipe d'ingénieurs légistes utilise la reconstruction 3D et la simulation multiphysique pour déterminer si une défaillance structurelle du système de refroidissement liquide a été le déclencheur de la catastrophe, en modélisant cellule par cellule la propagation de la chaleur.
Analyse FSI et propagation thermique dans COMSOL et Star-CCM+ 🔥
Le processus d'expertise combine RealityCapture pour générer un jumeau numérique précis du pack endommagé à partir de photogrammétrie des débris. Sur ce maillage, une analyse d'Interaction Fluide-Structure (FSI) est exécutée dans COMSOL Multiphysics, simulant la pression et le flux du réfrigérant au moment de l'effondrement du conduit. Parallèlement, Star-CCM+ modélise la dynamique des fluides de l'air chaud et le transfert radiatif entre les 186 cellules. Les résultats révèlent qu'une microfissure dans le collecteur de refroidissement, amplifiée par la vibration du rotor, a permis la fuite du liquide diélectrique, éliminant la barrière thermique critique entre les cellules adjacentes et accélérant la combustion en chaîne.
Leçons pour la certification des aéronefs électriques ✈️
La simulation démontre que, dans un scénario de sécurité idéal avec un refroidissement intact, la température maximale n'aurait pas dépassé 80 degrés Celsius. Cependant, la fuite a permis un pic localisé de 450 degrés en moins de 12 secondes. Cette catastrophe virtuelle souligne la nécessité d'intégrer des capteurs de pression en temps réel dans les circuits de refroidissement liquide, ainsi que des barrières ablatives entre les modules. La reconstruction 3D ne résout pas seulement le sinistre, mais redéfinit les normes de conception pour éviter que la chaleur ne devienne le bourreau de la mobilité aérienne urbaine.
Quelles leçons immédiates pour la conception des systèmes de refroidissement dans les eVTOL peuvent être tirées de la reconstruction 3D du schéma de propagation de l'emballement thermique dans cette défaillance ?
(PS : Simuler des catastrophes est amusant jusqu'à ce que l'ordinateur fonde et que vous soyez la catastrophe.)