Самолетостроение: тестирование внешнего предкрылка

Самолетостроение: тестирование внешнего предкрылка

Компании авиационной отрасли выбирают оборудование imc.


Авиационный поставщик FACC тестирует крылья для A350 XWB используя измерительные решения imc

Airbus S.A.S.
©Фото: Airbus S.A.S.

Австрийская компания FACC Operations GmbH и ее дочерняя компания CoLT Pruf und Test GmbH разрабатывают, производят и тестируют легкие элементы и компоненты для ведущих производителей самолетов и двигателей. Благодаря своему опыту, компания заключила партнерский договор с компанией Airbus на проектирование и производство внешних предкрылков и элементов крыла для дальнемагистральных самолетов A350 XWB. Обширное комплексное тестирование крыльев и элементов крыла также относится к спектру услуг компания FACC и CoLT. Для своих испытательных стендов компании FACC и CoLT выбрали измерительные решения от imc.

Повышение характеристик - увеличение прибыльности

Внешние изогнутые предкрылки не только обеспечивают визуально поразительный внешний вид, подчёркивающие красоту, но и повышают эффективность самолета. Внешние предкрылки увеличивают площадь крыльев без увеличения общего размаха крыла самолета. Это обеспечивает уменьшение лобового сопротивления, и как следствие снижение расхода топлива при полете. Кроме того, внешние изогнутые предкрылки способствуют вертикальной устойчивости, обеспечивают лучшую подъёмность, а также снижают шум полета самолета.

 Airbus S.A.S.
©Фото: Airbus S.A.S.

FACC: партнер в системе проектирования крыльев

Это очевидно, что авиастроитель сделал выбор на основании компетентности, репутации и инновационной мощи поставщика. Как говорится, Аэробус передал опытному производителю FACC GmbH разработку и изготовление внешнего предкрылка для своих самолетов, а также их испытания. Для обширных испытаний компонентов компания FACC выбрала измерительные решения от компании imc.

От маленькой мудрости до больших решений

Как говорит мудрость: если вы сумеете что-то освоить, то многое в отношении освоенного станет проще. Это верно, как на земле, так и в воздухе.

Компаниям FACC и CoLT требовалось освоить и имитировать деформации от динамических колебаний крыла, и они это сделали. Не взирая на то, что особенно сильная кривизна и нагрузки, при полете, возникает на конечных элементах крыла - внешнего изогнутого предкрылка, дальнемагистрального самолета A350 XWB – крыла с плавным переходом от основания к краю.

©Фото: Airbus S.A.S.
©Фото: Airbus S.A.S.

CoLT: тестирование компонентов с помощью imc

Все полномасштабные испытания проводились силами дочерней компанией FACC Colt Pruf und Test GmbH. Элементы крыла длиной до шести метров испытывались статически и динамически на непрерывную и пиковую нагрузку, вплоть до механического разрушения детали.

 испытательный стенд компании CoLT
© Фото: испытательный стенд компании CoLT

Испытание крыла на усталость

Конструкция испытательного стенда для проведения усталостных испытаний крыла получилась достаточно массивной: для 10-метрового испытательного стенда было использовано около 110 тонн стальных конструкций. Эти огромные конструктивные объемы полностью оправдали себя. Прочная конструкция стенда просто была необходима, потому, что силы, действующие на крыло, при полете самолета, огромные. 15 сервогидравлических цилиндров, установленных на стенде, тянут и толкают крыло вверх и вниз, имитируя нагрузки при полете. Для того чтобы обнаружить малейшие деформации образца, на испытуемом крыле равномерно устанавливаются около 600 тензометрических датчиков. Для определения физических величин, таких как деформация, сила, смещение, температура, в систему стенда были внедрены 10 систем измерения imc SPARTAN и 2 системы измерения imc CRONOScompact. Внедрённая система измерения imc CRONOScompact, позволяет решать задачи управления с открытым и замкнутым контуром, обеспечивая контроль и регулирование работы 15 гидроцилиндров, включая контроль их усилия.

2-0006.jpg
Схема измерительной системы испытательного стенда с обратной связью на модулях imc CRONOScompact и imc SPARTAN

1200 тензометрических каналов

С помощью одной системы imc SPARTAN можно снимать измерения с 128 каналов. С десяти систем более 1200 каналов. Каждый канал тензометрического датчика непрерывно контролируется на шести различных уровнях. На стенде, можно изменить деформацию во время трех различных сценариев нагружения. При превышении уровня нагрузок устройство сбора данных imc SPARTAN посылает предупреждения и команды деактивации в систему управления IMC CRONOScompact, которая может инициировать замораживание системы, то есть сохранение фактической нагрузки или мягкую остановку при которой происходит медленное высвобождение тестового объекта от нагрузок. Связь между устройствами сбора данных и системами управления осуществляется через шину CAN, а также через некоторые цифровые входы / выходы. В дополнение к 1200 тензометрическим каналам системы существует ещё 3350 виртуальных расчетных каналов, которые обеспечивают нужную визуализацию данных.

© Фото: испытательный стенд компании CoLT
© Фото: испытательный стенд компании CoLT

Результаты измерений в реальном времени

Возможности imc SPARTAN особенно продуктивны за счет использования программного обеспечения imc Online FAMOS - интегрированного в измерительную систему анализа данных, в режиме реального времени.

2-0008.jpg

Пояснения к рисунку:

  • config visualize analyse – настройка визуального fyfkbpf
  • config visualize control – настройка визуального контроля
  • nandheld display – планшет
  • data acquisition – получение данных
  • analysis control – контроль анализа
  • sensor – датчик
  • actuator – привод

С помощью imc Online FAMOS можно выполнять, синхронно по времени, межканальные математические вычисления, прикладную статистику или сложные алгоритмы управления и регулирования. Таким образом imc Online FAMOS экономит время и деньги, так как последующий анализ может быть полностью опущен или значительно сокращен.

Все под контролем

В состав испытательной группы входили десять инженеров и техников, которые отвечали за расчеты результатов деформирования и наблюдали за поведением элементов крыла во время испытаний. Команда реализовала визуализацию каналов с помощью измерительной программной платформы imc STUDIO. Безопасность, эффективность и точность – основные характеристики, отличающие инновационность подхода компаний FACC и CoLT к тестированию внешнего предкрылка крыла самолета A350 XWB, с использованием измерительных решений imc.

CoLT Мониторинг работы стенда из комнаты оператора.
CoLT Мониторинг работы стенда из комнаты оператора.

Система сбора и управления данными imc SPARTAN

Измерительный блок imc SPARTAN-4

Измерительный блок imc SPARTAN-4

imc SPARTAN - это компактная высокоточная система сбора данных для статических и динамических сигналов c тензометрических датчиков, показания напряжения, тока и температуры.

Благодаря своей независимости от ПК система на базе imc SPARTAN охватывает области, в которых другие системы, использующие ПК, не могут применяться. Очень большое количество каналов (до 128) в некоторых случаях делает данную систему самым лучшим вариантом использования. Если требуется большее количество каналов можно нарастить систему и синхронизировать неограниченное количество устройств imc SPARTAN.

Система нашла широкое использование в областях инженерии, автоматизации, испытаниях материалов и выносливости, а также на растущем рынке ветроэнергетики, мониторинга задач в области гражданского строительства или транспорта.

Схема подключения измерительного блока: imc SPARTAN-8
Схема подключения измерительного блока: imc SPARTAN-8

  1. Аналоговые входы, расположенные группами по 16 каналов (4 или 8 разъемов).
  2. Локальная сеть Ethernet (опционально: WLAN).
  3. Подключение GPS и разъем внешнего дисплея.
  4. Съемная флэш-память CF (закрытый разъем).
  5. Прямая синхронизация нескольких систем imc любого типа для практически неограниченного расширения.
  6. Индикаторы состояния.
  7. CAN шина, для расширения и интеграции системы.
  8. Гнездо для зарядки бесперебойного источника питания (10-32 В пост. тока).

Измерительный блок imc SPARTAN
Измерительный блок imc SPARTAN

+7 (495)308-90-60

Введите числа с картинки:  



+7 (495) 308-90-60
Оставить заявку

Введите числа с картинки:  


+7 (495) 308-90-60

Введите числа с картинки: