Испытания на усталостную прочность летательных аппаратов: решения компании HBM

Перед первым полетом воздушное судно проходит нагрузочные испытания на стенде в соответствии с различными рабочими ситуациями. Цель испытаний состоит в том, чтобы максимально точно оценить, как структура самолета будет вести себя в различных ситуациях. Во время этих испытаний должны быть обнаружены любые конструктивные недостатки воздушного судна, чтобы обеспечить максимальную безопасность в процессе дальнейшей эксплуатации.

Испытания на усталость летательных аппаратов охватывают несколько конкретных областей применения:

  • Испытания материалов: усталостные испытания тестовых образцов
  • Испытания компонентов: ресурсные испытания обособленных компонентов воздушного судна, например, крыло, двери и т.д. с сотнями измерительных каналов
  • Натурные испытанияусталостные испытания всей конструкции самолета и испытание на предельную нагрузку, обычно с тысячами измерительных каналов, в основном с тензодатчиками.

Натурные усталостные испытания

Полномасштабные испытания на усталость имитируют различные рабочие ситуации, характерные для всей конструкции самолета, например, посадка, взлет, герметизация и разгерметизация кабины. Для таких, сжатых по времени, испытаний задается набор типов полета — грубый, плавный, аварийная посадка и т.д. — и применяются ожидаемые нагрузки. Как правило, такие испытания длятся несколько лет, чтобы несколько раз воспроизвести срок службы самолета.

Испытания на предельные нагрузки

Предельная нагрузка определяется как максимально допустимая нагрузка крыла, умноженная на коэффициент безопасности (прочности): например, в 1,5 раза больше максимальной нагрузки на крыло однократно в течение всего срока службы. Во время испытания нагрузка увеличивается в несколько небольших шагов до предельной нагрузки. Даже в этот момент все компоненты крыла, включая элероны и закрылки, должны работать правильно. В некоторых случаях нагрузка увеличивается сверх предельной нагрузки до излома крыла, чтобы убедиться, что крыло достаточно прочное.

Испытания компонентов

При испытаниях компонентов ожидаемые нагрузки, в несколько раз больше срока службы самолета, применяются к его обособленным компонентам, например, дверям, крыльям, хвостовому оперению и т.д. В испытаниях компонентов самолета нагрузки обычно соответствуют уровню реальных полетов. Это гарантирует, что все компоненты сами по себе могут выдержать ожидаемые нагрузки на весь срок службы, прежде чем будет проведена их сборка и натурные испытания на усталостную прочность самолета.

Фото предоставлено компанией IABG

Испытания материалов

В авиации вес – параметр, требующий больших затрат. Именно поэтому производители постоянно совершенствуют материалы, используемые для новых самолетов. Современный тренд – использование композитных материалов, аддитивных технологий, более легких сплавов и керамики. Чтобы проверить упругость этих материалов, нагрузка применяется к одиночным тестовым образцам. Образцы материалов должны выдерживать циклические нагрузки, растяжение, сжатие, изгиб и кручение.

Преимущества решений НВМ для усталостных испытаний

Универсальные

  • Системы сбора данных централизованного и децентрализованного типа для нескольких и до тысяч измерительных каналов
  • Запатентованная 3-х- или 4-х-проводная схема подключения тензорезисторов, исключающая сопротивление проводов
  • Постоянный ток для высокоскоростных измерений или несущая частота для максимального подавления шумов
  • Быстрый доступ к системе управления с помощью аналогового выхода, библиотеки динамических связей (DLL) или EtherCAT®*

Сделаны, чтобы измерять

  • Интуитивно понятное программное обеспечение для любых измерительных проектов (от нескольких до тысяч измерительных каналов)
  • Глобальное распределение данных, благодаря клиент-серверной архитектуре
  • Широкие возможности графической визуализации, вычислений и расчетов, прогнозирования
  • Интеграция с индивидуальными вычислительными алгоритмами в режиме реального времени
  • Обработка цифровых данных со стандартных бортовых шин (ARINC 429, MIL-STD-1553)

Надежные

  • Проверенные десятилетиями решения
  • 100 000 измерительных каналов
  • Универсальные решения «под ключ»: датчики — измерительные усилители — программное обеспечение
  • Возможность интеграции волоконно-оптических датчиков и интеррогаторов
  • Пуско-наладка и ввод в эксплуатацию (удаленно или на месте эксплуатации)

Добавить комментарий