항공기 설계자는 설계 (CFD, 풍동) 데이터를 확인하기 위해 실제 데이터를 수집합니까?
- CFD (전산 유체 역학) 계산 및 풍동 테스트로 얻은 값을 확인하기 위해 실제 데이터 테스트를 수행하는 데 어떤 도구와 기술이 사용됩니까?
- 이 표준 절차는 생산에 들어가기 전에 모든 항공기에 적용됩니까?
답변
거의 모든 운송 카테고리 비행기 프로토 타입에는 개발 및 인증 프로세스의 필수 부분으로 복잡한 테스트 장비 세트가 장착됩니다. 모든 테스트 장비는 일반 온보드 시스템과 구별하기 위해 주황색으로 칠해집니다. 비행기가 클수록 테스트 스위트가 더 좋아집니다.
공기 역학 데이터를 측정하기위한 주요 구성 요소는 코나 날개에 설치된 테스트 붐 (Air Data Boom)으로, 상대적으로 방해받지 않는 공기 (예 : 선수 파동의 앞쪽)에서 공기 역학 센서를 신체보다 앞쪽에 배치합니다. 붐의 길이는 약 10 ~ 15 피트이며 정적 및 피토 압력 센서와 공기 흐름 방향을 측정하는 베인이 있습니다. 최신 붐은 "스마트 붐"이라고하며 물리적 AOA 베인을 없애고 주어진 기류 방향에서 붐 끝 부분에 대한 압력 분포에서 기류 방향을 계산합니다.
붐은 비행기의 일반 피토 / 정적 / AOA 센서에서 나오는 데이터와 비교할 수있는 방해받지 않는 기류의 데이터를 제공합니다. 무엇보다도이 데이터는 Air Data Computers 및 Stall Protection System 컴퓨터가 정상적인 센서가있는 신체에 가까운 흐름의 변화로 인한 오류를 수정하는 데 사용할 보정 또는 보정 테이블을 생성하는 데 사용됩니다. 예를 들어 기본 비행 디스플레이에 표시되는 보정 대기 속도는 테스트 붐 대 피토 / 정적 시스템 데이터를 기반으로 테스트 항공기를 사용하여 생성 된 보정 테이블에서 파생됩니다.
터프 팅은 결과를 기록하기 위해 설치된 카메라와 함께 실시간으로 기류 동작을 관찰해야하는 특정 영역에 일반적으로 사용됩니다. 이는 테스트 중 실제 동작이 분석 또는 풍동에서 예측 된 동작과 다를 때 일반적입니다.
테스트 스위트에는 다양한 시스템 엔지니어링 그룹이 설계를 검증하기 위해 측정해야하는 거의 모든 다른 장비가 포함됩니다. 구조적 효과를 측정하기위한로드 셀 또는 스트레인 게이지, 유압 또는 공압 시스템 성능을 측정하기위한 유량 센서, 온도 센서, 진동을 측정하기위한 가속도계 등. 테스트 a / c는 특수한 주황색 페인트 배선 트레이에서 특수 배선 실행의 미로가 될 것입니다. , 모든 곳으로 이동합니다.
테스트 a / c에는 가변 중량 분배 시스템 (G의 C를 변경하기 위해 펌핑 할 수있는 글리콜 혼합물이있는 탱크 열)과 같은 것이있어 필요에 따라 무게 중심을 이동할 수 있습니다. .
이 모든 것은 비행 테스트 엔지니어가 유인하는 여러 컴퓨터 콘솔에 의해 관리되고 기록되며 원격 측정 장비를 통해 지상으로 보내집니다.
인증 프로세스를 위해 두 개 이상의 테스트 항공기가있을 수 있으며 두 번째 및 세 번째 테스트 장치가 사용될 수 있지만 일반적으로 이러한 항공기가 사용될 것이므로 광범위한 테스트 스위트가 없으며 생산 구성에 더 가깝습니다. 최종 인증 시험 비행을 위해. 첫 번째 프로토 타입 테스트 항공기는 일반적으로 프로덕션 구성으로 재구성되지 않고 매진되지만 (보통 인증서 이후 후속 개발 작업을 위해 유지됨) 두 번째 및 세 번째 테스트 A / C는 이미 프로덕션 구성에 가깝기 때문에 때때로 그렇습니다. , 약간의 수정이 필요합니다.
CFD (전산 유체 역학) 계산 및 풍동 테스트로 얻은 값을 확인하기 위해 실제 데이터 테스트를 수행하는 데 어떤 도구와 기술이 사용됩니까?
개발 중 풍동 및 모델 테스트를 통해 CFD 결과의 유효성을 확인합니다.
일반적으로 하나의 프로토 타입은 비행 하중을 시뮬레이션하는 특수 장비 로 스트레스 테스트에 사용 됩니다 . 이 테스트는 비행 시간으로 측정 된 항공기의 전체 수명을 다루며 평소보다 높은 부하를 사용하여 노화를 가속화합니다.
비행 기사가 있으면 테스트 비행을 사용하여 디자인을 검증합니다. 새로운 설계는 인증 된 테스트 조종사가 먼저 비행하고 일반적으로 원격 측정과 함께 계측되므로 지상의 엔지니어가 테스트 비행 중에 일어나는 일을 따를 수 있습니다. 첫 번째 비행이 저속으로 수행되는 동안 연속 비행은 전체 운영 범위를 다룰 때까지 비행 매개 변수 (속도, 부하 계수, 회전 속도)를 확장합니다. 이를 엔벨로프 확장이라고하며 결국 스톨, 스핀, 과속 및 플러터 조건을 다룰 것 입니다. 군용 항공기는 또한 계획된 모든 외부 하중과 비행 중 분리 를 테스트합니다 .
이 표준 절차는 생산에 들어가기 전에 모든 항공기에 적용됩니까?
예, 이것이 인증 절차 입니다. 디자인이 인증되지 않은 경우 제한된 방식으로 만 사용할 수 있습니다. 항공기를 상업적으로 사용하려면 인증이 필요합니다.