单个数据采集系统,满足西科斯基直升机测试的所有需求

在直升机开发过程中,西科斯基的地面测试团队希望找到能满足他们所有测试要求的单一的数据采集系统。

西科斯基选择 HBM 作为其合作伙伴。由西科斯基地面测试仪器人员和来自美国、德国的 HBM 专家组成项目团队分析了需求,开发一个完整的数据采集系统并进行了部署。

 

 

问题

直升机极为复杂,有许多系统需要测试和认证;因此,测试实验室一般有一系列多种不同类型的测试台。因此需要一个单一的数据采集系统,能满足所有测试应用和测试场景的要求。

解决方案

HBM  QuantumX 是满足西科斯基测试需求的理想数据采集系统。模块化,可扩展,灵活的架构,是满足易于快速重新配置的系统的理想选择,并且该系统支持非常广泛的传感器。

结果

HBM QuantumX 数据采集系统凭借其灵活性和可扩展性满足了西科斯基所有测试需求。其快速重新配置能力非常适合用于西科斯基的所有测试系统。

直升机测试

飞机全尺寸结构测试非常复杂且令人印象深刻:完整的机身和机翼结构,受到数十个执行器的极端载荷、极高的机翼偏转以及数千个应变片和传感器的影响。在进行直升机实际测试时,需求变得更加复杂和专业。与固定翼飞机不同,大多数情况下直升机都需要进行全尺寸测试。因此,典型的直升机测试实验室有多种不同类型的测试台。

测试范围

旋转部件(轮毂、张紧连杆、轴、操纵杆等)是部件测试中的重要内容。从小型、简单的试验台(如单轴荷载的单节距连杆)到更复杂的试验装置(如主旋翼轮毂)等。测试工作最重要部分主要集中在叶片上,主、尾旋翼叶片必须通过疲劳试验,以模拟整个生命周期,使其具有更高的安全系数。一般会从生产中随机抽取直升机叶片,添加合适的试验台安装接口,将其转换成被测品。由于施加的荷载非常高,通常选择在叶片较短的截面上进行测试,以便能更容易施加荷载和偏转。

机身测试是非常重要。需要进行全尺寸疲劳和静态测试。大型测试结构、通常包括几十个执行机构和数千个应变片和传感器。

在某些情况下,也可以在较小的试验台上进行机身截面测试,以便进行深入分析。

变速箱是非常关键的部件。需要采用专门的试验台以测试变速器的使用寿命,模拟转子的负载和扭矩过大或漏油等极端条件。这些区域的测量往往集中在扭矩、转速、压力和温度上。此外,所有 执行机构液压和控制系统 也需要进行相关测试,以确保在任何情况下都不应出现故障。

这意味着最重要的测试场景就是进行温度、负载和压力等测量。在环境试验活动中,单个部件甚至整个机身都需要在气候室中进行试验,以测定它们在极端寒冷或酷热环境下的响应状况。这是因为,飞机关键部件在极端恶劣环境下保持高效和响应能力是至关重要的。

单一数据采集系统解决方案

现在想象一下,作为一名测试设备工程师,面对直升机开发多种测试应用,多种测试场景,多种需求,显然,采用单一数据采集系统是经济且高效的。这也是为何西科斯基选择 HBM 作为合作伙伴的原因,西科斯基地面测试仪器人员和来自美国、德国 HBM 专家组成的项目团队分析了所有的应用需求,并开发了一个总体系统概念。

在设计阶段,西科斯基提出了一些至关重要的要求:

  • 系统必须支持公司实验室中使用的所有可能的传感器,并可进行传感器类型、滤波器和采样率配置。除此之外,还需要能从 MIL-STD-1553 和 ARINC-429 记录数字航空电子总线数据。

  • 数据采集系统必须安装在一个坚固的专用柜中。

  • 整个系统必须是可移动的、紧凑且坚固的,并提供所有有效接口,包括以太网和无线连接。

  • 测量模块添加、移除或切换必须能快速完成,无需工具,最大重新配置时间为5分钟。

  • 测量模块必须可单独运行,紧凑且便携。

  • 系统必须能够通过无线以太网连接公司现有的网络,在测试运行时上传数据并共享。

  • 系统必须能够与西科斯基现有控制系统和安全/停机系统连接,具有联锁连接和循环计数能力。

QuantumX 数据采集系统

QuantumX 数据采集系统被选择应用于此项目。其模块化、可扩展和灵活的架构能完全满足西科斯基的要求。是一个易于快速重新配置的系统,能够支持所有可能的传感器。

经过测试和咨询,西科斯基和 HBM 联合开发了一个能够容纳 18个 QuantumX 模块的机柜,总通道数超过 250个。每个模块都是一个完全自主的移动数据采集模块。通过连接 QuantumX CX22B-W 数据记录仪(运行 HBM 的PC软件 Catman®AP),即可实现无线以太网连接并进行数据存储和共享。

定制数据采集系统

特点:

  • 轻型可移动机柜
  • 顶装屏幕
  • 网络管理的不间断电源系统(UPS)
  • 支持PTP的以太网交换机,用于网络化操作
  • 高增益无线连接
  • 看门狗功能
  • 电缆紧固支架
  • 滑动抽屉、键盘和触摸板

 

关于西科斯基

从1939 年世界上第一架直升机飞行开始,, 西科斯基 一直致力于创新、卓越和安全,并保持着行业领先地位。

西科斯基 (洛克马丁公司) 为美国军队的五个分支机构以及40多个国家的军事服务和商业运营商提供军用和旋转翼飞机。

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