Prove di fatica degli aerei

Prima che l’aereo decolli per la prima volta, vengono testati i carichi previsti in diverse situazioni operative. Lo scopo è conoscere con precisione il comportamento della struttura dell’aereo in diverse situazioni. È durante questi test che vanno individuate tutte le eventuali lacune nel design, per garantire la massima sicurezza durante il funzionamento.

Le prove di fatica degli aerei comprendono specifiche applicazioni:

  • Test dei materiali: Prova di fatica su pezzi di materiale
  • Test dei componenti: Prova di durata dei componenti isolati degli aerei, quali ali, porte, manicotto del rotore, fino a centinaia di canali di misura
  • Test full-scale: Prove di fatica sull’intera struttura dell’aereo e ultima prova di carico, solitamente con migliaia di canali di misura, per lo più con estensimetri

Prova di fatica full-scale

Le prove di fatica full-scale simulano diverse situazioni di funzionamento tipiche per l’intera struttura dell'aereo, come atterraggi, decolli, pressurizzazione e depressurizzazione della cabina. Per questi test condensati nel tempo, viene definito un set di tipi di volo (regolare, irregolare, atterraggio d’emergenza, ecc.) e si applicano i carichi previsti. Solitamente i test durano alcuni anni per simulare i diversi periodi del ciclo di vita di un aereo.

Ultima prova di carico

Il carico ultimo viene definito come carico limite per l’ala moltiplicato per il fattore di sicurezza: per esempio 1,5 volte il carico massimo previsto per l’ala nell’intero ciclo di vita. Durante il test, il carico viene aumentato gradualmente fino al carico ultimo. Anche a questo punto, tutti i componenti dell’ala, tra cui gli alettoni e i flap devono funzionare correttamente. In alcuni casi il carico viene aumentato oltre il limite massimo fino alla frattura dell’ala, per accertarsi che non abbia una struttura troppo massiccia.

Test dei componenti

Nei test dei componenti vengono applicati sui componenti isolati i carichi previsti per un periodo pari a svariati cicli di vita dell’aereo. Tra questi vi sono porte, ali, manicotti dei rotori, impennaggio, ecc. I test sui componenti solitamente simulano i carichi dei voli reali. Ciò garantisce che tutti i componenti siano in grado di resistere individualmente ai carichi previsti nel corso del proprio ciclo di vita prima di essere assemblati e quindi sottoposti al test di fatica full-scale.

L’immagine è stata fornita da IABG

Test dei materiali

Nei trasporti, il peso costa. Ecco perché i fabbricanti continuano a migliorare i materiali usati per i nuovi aerei. Si tende a prediligere materiali compositi, additive manufacturing, leghe più leggere e ceramica. Per testare la resistenza di questi materiali, viene applicato il carico a singoli pezzi di materiale. I pezzi devono resistere a carichi ciclici, tensione, compressione, piegamento e torsione.

Vantaggi della soluzione HBM

Universale

  • Sistemi di acquisizione dati centralizzati o distribuiti per un numero di canali di misura che varia da pochissimi a migliaia
  • Circuito brevettato degli estensimetri da 3 o 4 cavi, che elimina le resistenze dei cavi
  • cc per alta velocità o frequenza dell’onda portante, per la massima soppressione dei disturbi
  • Facile collegamento per controllare il sistema tramite uscita analogica, dynamic link library (DLL) o EtherCAT®*

Fatta per misurare

  • Pacchetti software intuitivi per un numero di canali ridotto ed elevato
  • Distribuzione globale dei dati di misura attraverso un’architettura server-client
  • Visualizzazioni e calcoli specifici per applicazione, ad es. linee di previsione
  • Integrazione di sofisticati calcoli in tempo reale personalizzati
  • Acquisizione dei dati digitali da bus Avionics standard (ARINC 429, MIL-STD-1553)

Affidabile

  • Soluzioni comprovate nel corso di decenni
  • Centinaia di migliaia di canali di misura sul campo
  • Una soluzione completa, dal sensore all’amplificatore fino al software – chiavi in mano
  • Integrazione fluida di sensori in fibra ottica e interrogatori
  • Team di ingegneri dedicato per il setup e il supporto (remoto e locale)
*EtherCAT® is registered trademark and patented technology, licensed by Beckhoff Automation GmbH, Germany
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