Támogatott kezdeményezések

Magyar kutatási és fejlesztési programok

A Rolls-Royce Electrical csapat számos, Magyarország Kormánya által támogatott kutatási és fejlesztési programban veszt részt. Az alábbiakban bővebben is olvashatsz ezekről a kezdeményezésekről.

Kutatás fejlesztési projektek zajlanak Magyarországon

A Rolls-Royce Electrical csapat számos, Magyarország Kormánya által támogatott kutatási és fejlesztési programban vesz részt. Az alábbiakban bővebben is olvashatsz ezekről a kezdeményezésekről.

 

Development in electric aviation with digital twin application

Title: Electric machine development in electric aviation with digital twin application
Project contract number: 2018-1.1.2-KFI-2018-00067
Project period: 2019.01.01-2021.12.31
Financial support amount: 141 179 517 Ft.
Support intensity: 37,1%
Beneficiary:

  • Siemens Zrt.
  • Rolls-Royce Hungary Kft.

It is of utmost technical importance for t he engine of electric aircrafts to reach a performance density of 2 to 5 kW/kg measured during steady operations. Such a performance density means that an electric motor of just 25 kg is constantly able to provide a performance of 60 to 90 kW, and this is sufficient e.g. to drive a small airplane that carries 1 or 2 persons completely. As a heavy demand had emerged in the range of performances of 50 to 150 kW to have electric engines of high power density, Siemens made a decision in 2015 to set up a new division to develop engines within their business of electric aircraft development.

New technical solutions are often inventions inventions that require experimenting. Since experimenting is possible only under limited conditions, such designs are developed, after basic measurements in the materials science, through simulations. To design such technical solutions a close cooperation of three disciplines is needed. Technical solutions developed in the individual areas of mechanics, electronics, and thermodynamics in coordination with the other two areas are needed to finally gain a product competitive in a field that has special demands and requires outstanding safety. To independently simulate the three main areas to be simulated, tools that require development already exist. Further calculation in the other two areas with partial results coming from the simulation of a given field is a very slow, interactive process useful only to check conditions that have set in. To model and design real operations, transient conditions also need to be inspected, what, however, cannot be done this way.

During the Project, we would like to rise to a new level of designing through simulation in the field of electric motors for aircraft by making a data model for otherwise independent simulation systems that are suitable for co-simulation. All this will be completed in the form of a digital twin model with the point being that the model used for simulation will not reflect only a partial feature of the unit but possibly display all aspects of the unit to be built. Thus, all the necessary experiments in a simulation can be conducted on a model that fully predicts any possible operation; sometimes we can even simulate extreme conditions (e.g. extreme temperature changes, burning engines etc.) the occurrence of which cannot be or are not intended to be generated in reality. The measuring devices, IT tools and expert knowledge needed for the project are all available at our company; time pressure from the market opportunities justifies a supported execution.

Current beneficiaries of and investors into our developments are interested in being able to integrate functional, operating electric engine into their aircrafts. Without support, we’ll have less resources remaining to develop our simulation services, and may loose potential customers even if keeping our present capacity. Optimally our simulation activities will reach the level set in this Project in 5 to 8 years; in the worst case scenarios our market share and the extent of the expected profit will not make it possible to develop services to a similar degree.

Without support, engines with more efficient marketing will become market leaders since the teams developing electric aircrafts at moment will need to acquire engines. The problem is that we are the only ones who develop engines especially for aircrafts, and other types available on the market are designed for general purposes. Designs of fast development and making a detectable difference can be developed by us only through the co-simulation described above. If our project is supported, we can appear on the market in time to gain a significant market share based on competitive edges against other engines.

 

Energy storage systems for electric and hybrid aircrafts

 

Title: Energy storage system research and development for electric and hybrid aircraft
Project contract number:
KFI_16-1-2016-0022
Project period: 01.01.2017-31.12.2018
Financial support amount: 156 997 912 Ft
Support intensity: 52,33%
Beneficiary: Siemens Zrt.
Sustainment responsible: Rolls-Royce Hungary Kft.

The overall objective of the project is to research and develop energy storage systems for electric and hybrid propulsion systems of aircraft up to 600 kg take-off weight. During the two-year project, we successfully completed the following industrial research tasks:

  • Research of the theoretical background of the condition system for the design of propulsion system of electric airplanes.
  • Research of a HIL simulator for a battery system.
  • Model based battery monitoring system research.
  • Research of the thermal properties of battery modules and the theoretical background of a new fastening technology.
  • A prototype battery system has been created that utilizes the project's theoretical research results.

Siemens has also filed an international patent application for achievements in complex, future opportunities and challenges. The results of the project can be widely used, not only in aviation.

The research results of the project could potentially serve as a basis for further future developments.

 

Synergy Program: Focus on energy and pharmaceuticals

 

Title: Integrated Intelligent Technologies - Synergy Program: Focus on energy and pharmaceuticals
Project contract number:
FIEK_16-1-2016-0007
Project period: 01.04.2017-31.03.2021.
Financial support amount: 433 750 000 HUF
Support intensity: 46,45%

Project contract number:

Project period: 01.04.2017-31.03.2021.

Financial support amount: 433 750 000 HUF

Support intensity: 46,45% 

Beneficieries: 

  • Siemens Zrt.
  • Rolls-Royce Hungary Kft.
  • Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
  • Richter Gedeon Vegyészeti Gyár Nyrt.
  • MVM Zrt.
  • Nokia Solutions and Networks Kft.

Website: https://fiek.bme.hu/

 

The main goal of the project is to build an open-access laboratory infrastructure network that is based on knowledge, enables the development and education of safe, controlled technologies and the implementation of related interdisciplinary subprograms using knowledge-based, innovative and highly digitized procedures.

The being developed  competence center will be able to provide industry-leading new services in a short span of time, in a number of areas, in particular energy and pharmaceuticals. The main expected result in digitalization is a wireless control technology that enables real-time analytics and innovative (IoT / M2M) solutions to "smart" transform large data sets provided by network measurements by real-time processing and, based on processing results, making intervention decisions.

Fast communication connects lab devices to a single network. The results are used by all partners in their processes, including in Nokia products. The main expected results in the field of energy are two laboratories: an innovative drive laboratory with a high level of control and an online network simulator laboratory. With this infrastructure, FIEK can play a key role in the development and education of energy production, distribution and use. The results will be utilized during implementation by Siemens and MVM.

The main expected result in the field of pharmaceutical technology is a high-level, continuous-process medicine manufacture model system, implemented at BME in the form of a Pharma Tech laboratory, capable of facilitating and teaching the fundamental technological innovation of pharmaceutical manufacturing. Richter intends to use the results of the development of new manufacturing processes to innovate in the production of leading products from Richter Pharmaceuticals and plans to introduce them into production.

Villamos gép fejlesztése az elektromos légiközlekedésben digitális ikerpár alkalmazásával

Projekt azonosító: 2018-1.1.2-KFI-2018-00067
A projekt időtartama: 2019.01.01-2021.12.31
A támogatás összege: 141 179 517 Ft.
Támogatás mértéke: 37,1%
Kedvezményezettek megnevezése:

  • Siemens Zrt.
  • Rolls-Royce Hungary Kft.
Az elektromos meghajtású légi járművek motorja esetén fontos műszaki szempont, hogy állandó üzemen legalább 2-5 kW/kg legyen a teljesítménysűrűség. Így egy alig 25 kg tömegű elektromotor stabilan képes 60-90 kW teljesítmény leadására, amely pl. már alkalmas egy 1-2 személy szállítását biztosító kisrepülőgép meghajtására.

Mivel az 50-100 kW teljesítménytartományban komoly igény mutatkozott nagy teljesítménysűrűségű villamos motorokra, ezért a Siemens 2015-ben úgy döntött, hogy elektromos légi járművek fejlesztésével foglalkozó üzletágában külön részleget indít a villamos gépek fejlesztésére. Az új műszaki megoldások gyakran találmányi szintűek és kísérletezést igényelnek. Mivel azonban a kísérletezés csak korlátozott körülmények között lehetséges, az alapvető anyagtudományi méréseket követően szimulációk segítségével fejlesztik ezeket a konstrukciókat, amely a fejlesztési ciklust rövidíti. A fejlesztés három tudományterület szoros együttműködését igényli. A mechanikai, elektronikai- elektromágneses és áramlási-termodinamikai területek mindegyikén különleges és a másik két területtel összehangoltan fejlesztett műszaki megoldásokra van szükség, hogy a végeredmény ezen a speciális igényeket támasztó, kiemelt biztonságosságot igénylő területen versenyképes termék lehessen. Adott terület szimulációjából következő részeredményekkel a másik két területen való további számítás nagyon lassú, és csak állandósult állapotok vizsgálatára alkalmas iteratív folyamat.

A valós működés modellezésére és tervezésére szükség van a tranziens állapotok vizsgálatára is, amely csak egy együttes szimulációt megvalósító modellen keresztül lehetséges. A projektben a szimuláció segítségével való tervezésnek egy új szintjét szeretnénk megvalósítani a légi járművekben alkalmazható elektromos motorok területén azzal, hogy az egyébként egymástól független szimulációs rendszerekhez olyan adatmodellt készítünk, amely alkalmas a csatolt szimulációra.

Mindezt kiegészítjük a digitális ikerpárral, amelynek lényege, hogy a szimuláláskor használatos modell nem pusztán az egység egy résztulajdonságát képezi le, hanem lehetőség szerint minden szempontból megjeleníti a megépítendő egységet. Így a szimuláció során valóban egy olyan modellen tudjuk végezni az összes szükséges kísérletet, amely a lehetséges működést maximálisan előre jelzi, adott esetben olyan szélsőséges körülményeket is tudunk szimulálni, amelyek előfordulását a valóságban nem lehet, vagy nem kívánunk generálni (pl. extrém hőmérsékleti változások, égő motor stb.).

Digitális ikerpár esetén a mért eredmények visszacsatolása gyors és hatékony. A projekthez szükséges mérőeszközök, számítástechnikai eszközök és szaktudás jelen van a társaságban, támogatott megvalósítása a piaci lehetősége időszorítása miatt indokolt. A fejlesztéseink jelenlegi hasznosítói és a befektetők abban érdekeltek, hogy működő, funkcionális villamos gépeket építhessenek be légi járművekbe.

A támogatás elmaradása esetén a szimuláció szolgáltatásunk fejlesztésére kevesebb erőforrásunk marad a jelenlegi kapacitásunk mellett potenciális megrendelőket veszíthetünk el. A szimulációs tevékenységünk optimális esetben 5-8 év alatt éri el a jelen projektben megcélzott szintet, rosszabb esetben pedig a piaci részesedés és a várható haszon mértéke nem fogja lehetővé tenni az ilyen mértékű szolgáltatásfejlesztést.

A támogatás elmaradása esetén a jobb marketinggel rendelkező motorok válnak piacvezetővé, hiszen a jelenlegi elektromos légi járművet fejlesztő csapatoknak be kell szerezniük motorokat.
A probléma, hogy tudomásunk szerint rajtunk kívül senki nem fejleszti a motorokat kifejezetten légi járművekhez, a piacon lévő típusok általános célokra készülnek. A gyors fejlesztést és az érzékelhető különbséget felmutató konstrukciókat csak a fentiekben leírt csatolt szimuláció során tudjuk kifejleszteni.

Támogatott projekt esetén időben jelenünk meg a piacon ahhoz, hogy a többi motorhoz képesti előnyök alapján jelentős piaci részesedést szerezzünk.

Villamos-és hibrid üzemű légi járművekben használható energiatároló rendszerek kutatása és fejlesztése

Projekt azonosító: KFI_16-1-2016-0022
A projekt időtartama: 2017.01.01-2018.12.31
A támogatás összege: 156 997 912 Ft
Támogatás mértéke: 52,33%
Kedvezményezettek megnevezése: Siemens Zrt.
Fenntartásért felelős: Rolls-Royce Hungary Kft.

A projekt átfogó célja villamos és hibrid hajtású, maximálisan 600 kg felszálló tömeggel rendelkező légi járművek hajtásrendszerei számára energiatároló rendszerek kutatás-fejlesztése. A kétéves projekt során az alábbi ipari kutatási feladatokat végeztük el sikeresen:

  • Elektromos kisrepülőgépek hajtásrendszerének tervezésére vonatkozó feltételrendszer elméleti hátterének kutatása.
  • Akkumulátoros rendszer HIL szimulátorának kutatása.
  • Modell alapú akkumulátor felügyeleti rendszer kutatása.
  • Akkumulátor modulok termikus tulajdonságainak és újfajta rögzítési technológia elméleti hátterének kutatása.
  • Létrehozásra került egy prototípus akkumulátoros rendszer, amely a projekt elméleti kutatási eredményeit hasznosítja.

A komplex, jövőbeli lehetőségeket és kihívásokat szem előtt tartó fejlesztés során elért eredmények kapcsán a Siemens nemzetközi szabadalmi bejelentést is tett. A projekt eredményei rendkívül széles körben tudnak hasznosulni nem kizárólag a légi közlekedésben.

A projekt kutatási eredményei potenciálisan további jövőbeli fejlesztések alapjául is szolgálhatnak.

Szinergiaprogram: Fókuszban az energetika és a gyógyszeripar

Projekt azonosító: FIEK_16-1-2016-0007
A projekt időtartama: 2017.03.01-2021.03.31
A támogatás összege: 433 750 000 Ft.
Támogatás mértéke: 46,45%
Kedvezményezettek megnevezése:

  • Siemens Zrt.
  • Rolls-Royce Hungary Kft.
  • Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
  • Richter Gedeon Vegyészeti Gyár Nyrt.
  • MVM Zrt.
  • Nokia Solutions and Networks Kft.

A projekt fő célja nyílt hozzáférésű laboratóriumi infrastruktúra-hálózat kiépítése, mely tudásalapú, innovatív, és magas fokon digitalizált eljárásokkal teszi lehetővé biztonságos, kontrollált technológiák kifejlesztését és oktatását, valamint az ehhez kapcsolódó interdiszciplináris, alprogramok megvalósítását.

A kialakításra kerülő kompetenciaközpont innovatív modell-technológiája rövid átfutási idővel képes az ipari igényeknek megfelelő új szolgáltatásokat nyújtani számos szakterületen, különös tekintettel az energetikára és a gyógyszeriparra. A digitalizáció terén a fő várható eredmény egy vezeték nélküli irányításra alkalmas technológia, amely valósidejű analitika és innovatív (IoT/M2M) megoldások alkalmazásával teszi lehetővé a hálózati mérések által szolgáltatott nagyméretű adathalmaz „okossá” változtatását azok valósidejű feldolgozásával, majd – a feldolgozás eredményein alapuló – beavatkozási döntések meghozatalát.

A gyors kommunikáció a laboratóriumok eszközeit egységes hálózattá kapcsolja. Az eredményeket minden partner hasznosítja folyamataiban, a Nokia a termékeiben is. Az energetika terén a fő várható eredmény két laboratórium: egy magas szintű szabályozással ellátott innovatív hajtáslabor és egy online hálózati szimulátor laboratórium. Ezzel az infrastruktúrával a FIEK meghatározó szerepet tölthet be az energiatermelés, - elosztás, - felhasználás fejlesztésében és oktatásában egyaránt. Az eredményeket a megvalósítás során a Siemens és az MVM hasznosítják.

A gyógyszertechnológia terén a fő várható eredmény egy magas szintű szabályozással ellátott, folyamatos eljárásokat alkalmazó gyógyszergyártó modellrendszer, amely a BME-n Pharma Tech laboratórium formájában valósul meg, és alkalmas a gyógyszergyártás alapvető technológiai megújításának elősegítésére és oktatására. Az új gyártástechnológiai eljárások fejlesztési eredményeit a Richter Gyógyszergyár vezető termékeinek innovatív előállítására kívánja felhasználni és tervezi azok bevezetését a termelésbe.

Website: https://fiek.bme.hu/

Propulsion
Electrification