Uçağı daha hafif hale getirmek ve daha az emisyon üretmek için, diğer şeylerin yanı sıra, uçuş sırasında meydana gelen yükler ve basınçlar ve bunların her bir uçak bileşenine dağılımı hakkında kesin bilgi gereklidir. Yükleri belirleme prosedürü, sertifikasyon için gereklidir ve uçuş testlerinde uzun ve karmaşık bir hazırlıktan sonra gerçekleşir. KonTeKst projesinde (düşük emisyonlu, düşük gürültülü kısa mesafeli uçaklar için konfigürasyonlar ve teknolojiler), Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR), bir kanat etrafındaki basınç dağılımını uygun maliyetli bir şekilde ölçebilen ve böylece uçuşta yükler.
DLR Uçuş Sistemleri Enstitüsü’nden Christian Raab, “Yeni uçak tasarlarken, ortaya çıkan kuvvetler ve momentler, çeşitli yük durumları simüle edilerek belirlenir ve ayrı ayrı bileşenler buna göre tasarlanır,” diye açıklıyor. “Uçuş testi daha sonra simülasyon modellerinin yeterince doğru olduğunu ve seçilen manevralar sırasında ölçülen bileşen yüklerinin aşılmadığını kanıtlamalıdır.” Şimdiye kadar meydana gelen kuvvetler ve momentler gerinim ölçerler kullanılarak ölçülüyordu. Uçuş testi için, şeritlerin kanatların, gövdenin ve kuyruk ünitesinin iç kısmına zahmetli bir şekilde yapıştırılması, elektriksel olarak bağlanması ve kalibre edilmesi gerekiyordu.
Daha az çaba, daha az maliyet
DLR Aerodinamik ve Akış Teknolojisi Enstitüsünde geliştirilen mikro sistem sensörlü (MEMS) yeni ölçüm teknolojisi, onay testlerinde harcanan çabayı önemli ölçüde azaltabilir. Bu sistem, DLR planör Discus-2c ile uçuş testlerinde test edildi. DLR Discus-2c, diğer planör modellerinin uçuş performansını belirlemek için referans olarak kullanılır ve ayrıca diğer ölçüm görevleri için donatılmıştır. Bu nedenle gerinim ölçerler, inşaat sırasında yapı içinde seçilen noktalara zaten entegre edilmiştir. Geçmişte, Uçuş Sistemleri Enstitüsündeki bilim adamları, bu ölçüm şeritlerinin kapsamlı bir kalibrasyonunu gerçekleştirdiler, böylece bükülme momenti, yanal kuvvet ve burulma kanattaki altı istasyonda belirlenebilir. Bu, önceki ve yeni teknolojinin verilerinin tam olarak karşılaştırılmasına olanak tanır. Uçuş testlerinden elde edilen veriler, mevcut simülasyon modellerini iyileştirmek için Uçuş Sistemleri Teknolojisi Enstitüsü’nde değerlendirilmektedir.
DLR’deki araştırmacılar, KonTeKst projesindeki uçuş testleri için, yalnızca beş milimetre kare büyüklüğünde olan ve örneğin akıllı telefonlarda ve tabletlerde de kullanılan ve her biri bir avrodan daha ucuz olan MEMS basınç sensörlerini esnek bir devreye entegre etti. pano. Bu, her biri 16 basınç sensörüne sahip dört sensör şeridi ile sonuçlandı. Bu şeritler, yerel basınç ölçümleri için delikler açılmış ince bir eldivene yapıştırılmıştır. Sensör eldiveni, parçanın yapı üzerinde kalmasına gerek kalmadan testlerden sonra kanada çekilebilir ve tekrar çıkarılabilir.
Sensörlerin test edilebilmesi için değişen yük durumlarında uçuş manevraları gerçekleştirilmiştir. Kanat profili çevresinde ölçülen basınç dağılımı şu anda ayrıntılı olarak değerlendiriliyor ve gerinim ölçerlerin sonuçlarıyla karşılaştırılıyor. Raab başarıdan memnun: “Verilerin ilk değerlendirmesinden sonra, MEMS teknolojisinin tüm manevralarda gerinim ölçerlerle aynı sonuçları verdiğini söyleyebiliriz.” “Edinilen bilgiler daha büyük uçak tiplerine de aktarılabildiğinden, bu tür basınç ölçümüyle, geleceğin hafif yapılarını test etmek için daha az karmaşık ve önemli ölçüde daha ucuz bir varyant bulduk.” MEMS ölçüm sistemi şu anda DLR Aerodinamik ve Akış Teknolojisi Enstitüsü tarafından kullanılmakta olup, farklı görevler ve aşırı çevre koşulları ile gelecekteki denemelere izin verecek şekilde daha da geliştirilmiştir. Yeni DLR uçuş test aracı iSTAR’da yeni MEMS teknolojisi ile farklı irtifa ve hız aralığında ilk testler planlanıyor.
DLR Uçuş Sistemleri Enstitüsü’nden Christian Raab, “Yeni uçak tasarlarken, ortaya çıkan kuvvetler ve momentler, çeşitli yük durumları simüle edilerek belirlenir ve ayrı ayrı bileşenler buna göre tasarlanır,” diye açıklıyor. “Uçuş testi daha sonra simülasyon modellerinin yeterince doğru olduğunu ve seçilen manevralar sırasında ölçülen bileşen yüklerinin aşılmadığını kanıtlamalıdır.” Şimdiye kadar meydana gelen kuvvetler ve momentler gerinim ölçerler kullanılarak ölçülüyordu. Uçuş testi için, şeritlerin kanatların, gövdenin ve kuyruk ünitesinin iç kısmına zahmetli bir şekilde yapıştırılması, elektriksel olarak bağlanması ve kalibre edilmesi gerekiyordu.
Daha az çaba, daha az maliyet
DLR Aerodinamik ve Akış Teknolojisi Enstitüsünde geliştirilen mikro sistem sensörlü (MEMS) yeni ölçüm teknolojisi, onay testlerinde harcanan çabayı önemli ölçüde azaltabilir. Bu sistem, DLR planör Discus-2c ile uçuş testlerinde test edildi. DLR Discus-2c, diğer planör modellerinin uçuş performansını belirlemek için referans olarak kullanılır ve ayrıca diğer ölçüm görevleri için donatılmıştır. Bu nedenle gerinim ölçerler, inşaat sırasında yapı içinde seçilen noktalara zaten entegre edilmiştir. Geçmişte, Uçuş Sistemleri Enstitüsündeki bilim adamları, bu ölçüm şeritlerinin kapsamlı bir kalibrasyonunu gerçekleştirdiler, böylece bükülme momenti, yanal kuvvet ve burulma kanattaki altı istasyonda belirlenebilir. Bu, önceki ve yeni teknolojinin verilerinin tam olarak karşılaştırılmasına olanak tanır. Uçuş testlerinden elde edilen veriler, mevcut simülasyon modellerini iyileştirmek için Uçuş Sistemleri Teknolojisi Enstitüsü’nde değerlendirilmektedir.
DLR’deki araştırmacılar, KonTeKst projesindeki uçuş testleri için, yalnızca beş milimetre kare büyüklüğünde olan ve örneğin akıllı telefonlarda ve tabletlerde de kullanılan ve her biri bir avrodan daha ucuz olan MEMS basınç sensörlerini esnek bir devreye entegre etti. pano. Bu, her biri 16 basınç sensörüne sahip dört sensör şeridi ile sonuçlandı. Bu şeritler, yerel basınç ölçümleri için delikler açılmış ince bir eldivene yapıştırılmıştır. Sensör eldiveni, parçanın yapı üzerinde kalmasına gerek kalmadan testlerden sonra kanada çekilebilir ve tekrar çıkarılabilir.
Sensörlerin test edilebilmesi için değişen yük durumlarında uçuş manevraları gerçekleştirilmiştir. Kanat profili çevresinde ölçülen basınç dağılımı şu anda ayrıntılı olarak değerlendiriliyor ve gerinim ölçerlerin sonuçlarıyla karşılaştırılıyor. Raab başarıdan memnun: “Verilerin ilk değerlendirmesinden sonra, MEMS teknolojisinin tüm manevralarda gerinim ölçerlerle aynı sonuçları verdiğini söyleyebiliriz.” “Edinilen bilgiler daha büyük uçak tiplerine de aktarılabildiğinden, bu tür basınç ölçümüyle, geleceğin hafif yapılarını test etmek için daha az karmaşık ve önemli ölçüde daha ucuz bir varyant bulduk.” MEMS ölçüm sistemi şu anda DLR Aerodinamik ve Akış Teknolojisi Enstitüsü tarafından kullanılmakta olup, farklı görevler ve aşırı çevre koşulları ile gelecekteki denemelere izin verecek şekilde daha da geliştirilmiştir. Yeni DLR uçuş test aracı iSTAR’da yeni MEMS teknolojisi ile farklı irtifa ve hız aralığında ilk testler planlanıyor.