Apakah desainer pesawat mengumpulkan data nyata untuk mengonfirmasi data desain (CFD, terowongan angin) mereka?
- Alat dan teknik apa yang digunakan untuk mendapatkan uji data riil untuk memastikan nilai yang diperoleh dari perhitungan komputasi dinamika fluida (CFD) dan pengujian terowongan angin?
- Apakah ini prosedur standar untuk semua pesawat sebelum mulai berproduksi?
Jawaban
Hampir semua prototipe pesawat kategori transportasi akan dilengkapi dengan peralatan uji yang kompleks sebagai bagian penting dari proses pengembangan dan sertifikasi. Semua peralatan uji akan dicat oranye untuk membedakannya dari sistem on-board normal. Semakin besar pesawatnya, semakin bagus paket pengujiannya.
Komponen utama untuk mengukur data aerodinamis adalah Test Boom, atau Air Data Boom, yang dipasang di hidung atau sayap, yang menempatkan sensor aerodinamis di depan bodi di udara yang relatif tidak terganggu (boleh dikatakan maju dari gelombang haluan). Boom akan memiliki panjang sekitar 10-15 kaki, dengan sensor tekanan statis dan pitot, dan baling-baling untuk mengukur arah aliran udara. Boom terbaru disebut "Smart Boom" dan menghilangkan baling-baling AOA fisik dan menghitung arah aliran udara dari distribusi tekanan di sekitar ujung boom dari arah aliran udara tertentu.
Boom memasok data aliran udara yang tidak terganggu yang dapat dibandingkan dengan data yang berasal dari sensor pitot / statis / AOA normal pesawat. Antara lain, data ini digunakan untuk menghasilkan tabel koreksi, atau kalibrasi, yang akan digunakan Komputer Data Udara dan komputer Sistem Perlindungan Kios untuk mengoreksi kesalahan yang disebabkan oleh perubahan aliran yang dekat dengan tubuh tempat sensor normal berada. Kecepatan Udara Terkalibrasi yang disajikan pada tampilan penerbangan utama misalnya, berasal dari tabel kalibrasi yang dibuat menggunakan pesawat uji berdasarkan data uji boom vs pitot / sistem statis.
Tufting biasanya digunakan untuk area tertentu yang memerlukan pengamatan perilaku aliran udara secara real time, dengan kamera terpasang untuk merekam hasilnya. Ini umum terjadi ketika perilaku aktual selama pengujian berbeda dari perilaku yang diprediksi dari analisis atau terowongan angin.
Rangkaian pengujian akan mencakup banyak peralatan lain, cukup banyak apa pun yang perlu diukur oleh berbagai grup teknik sistem untuk memvalidasi desain mereka. Load cell atau pengukur regangan untuk mengukur efek struktural, sensor aliran untuk mengukur kinerja sistem hidrolik atau pneumatik, sensor suhu, akselerometer untuk mengukur getaran, dll. Tes a / c akan menjadi labirin jalur kabel khusus, di baki kabel berwarna oranye khusus , pergi ke semua tempat.
A / c pengujian juga akan memiliki hal-hal seperti sistem distribusi bobot variabel (deretan tangki dengan campuran glikol yang dapat dipompa dan di belakang untuk memvariasikan C dari G) untuk memungkinkan pusat gravitasi dipindahkan sesuai kebutuhan .
Semua ini dikelola dan direkam oleh sejumlah konsol komputer di pesawat, diawaki oleh Flight Test Engineer, serta dikirim ke darat dengan peralatan telemetri.
Mungkin ada lebih dari satu pesawat uji untuk proses sertifikasi, dan unit uji kedua dan bahkan ketiga dapat digunakan, tetapi mereka biasanya tidak memiliki rangkaian uji ekstensif dan akan lebih dekat ke konfigurasi produksi karena pesawat ini akan digunakan. untuk penerbangan uji sertifikasi akhir. Pesawat uji prototipe pertama biasanya tidak dikonfigurasi ulang ke konfigurasi produksi dan dijual (biasanya disimpan untuk pekerjaan pengembangan selanjutnya setelah sertifikat), tetapi kadang-kadang a / c uji kedua dan ketiga, karena sudah dekat dengan konfigurasi produksi , membutuhkan sedikit modifikasi.
Alat dan teknik apa yang digunakan untuk mendapatkan uji data riil untuk memastikan nilai yang diperoleh dari perhitungan komputasi dinamika fluida (CFD) dan pengujian terowongan angin?
Selama pengembangan terowongan angin dan tes model mengkonfirmasi validitas hasil CFD.
Biasanya satu prototipe digunakan untuk pengujian stres dengan rig khusus yang mensimulasikan beban penerbangan . Pengujian ini akan mencakup umur penuh pesawat, diukur dalam jam terbang, dan akan mempercepat penuaan dengan menggunakan muatan yang lebih tinggi dari biasanya.
Setelah Anda memiliki artikel terbang, uji terbang digunakan untuk memvalidasi desain. Desain baru pertama kali diterbangkan oleh pilot uji bersertifikat dan biasanya dilengkapi dengan telemetri sehingga teknisi di darat dapat mengikuti apa yang terjadi selama uji terbang. Sementara penerbangan pertama dilakukan dengan kecepatan rendah, penerbangan berturut-turut akan memperluas parameter penerbangan (kecepatan, faktor beban, tingkat rotasi) hingga seluruh cakupan operasional telah tercakup. Ini disebut perluasan amplop dan pada akhirnya akan mencakup kondisi kios, putaran, kecepatan berlebih , dan flutter . Pesawat militer juga akan menguji semua beban eksternal yang direncanakan dan pemisahannya selama penerbangan.
Apakah ini prosedur standar untuk semua pesawat sebelum mulai berproduksi?
Ya, ini proses sertifikasi . Kecuali desain disertifikasi, itu hanya dapat digunakan secara terbatas. Penggunaan komersial pesawat membutuhkan sertifikasi.