航空機は初飛行をする前に、さまざまな運行状況から予想される負荷を、テストスタンドで徹底的にテストされます。目的は、航空機の機体が異なる負荷状況の中でどのように動作するかを正確に把握することです。機体の安全性を最大限確保するために、設計上の欠陥を全て事前に検出する必要があります。
航空機の疲労試験には特別な試験項目があります。
エアロスペース・テスティング・ポッドキャストでさらに詳しく！ エアロスペース・テスティング・インターナショナルのポッドキャストでは、プロダクトマネージャーのSandro Di Nataleが テストエンジニアが直面するデータ取得の課題や、HBKのツールチェーン全体での仮想テストと物理テストの統合について語っています。
フルスケールの疲労試験は、航空機の機体全体に対し、着陸、離陸、客室の加圧・減圧など様々な典型的運転状況をシミュレートして行います。時間圧縮型試験で負荷の大きな着陸、通常着陸、緊急着陸などのフライトタイプのセットが定義され、それぞれに応じて予想される負荷が適用されます。通常、航空機の寿命の数倍をシミュレートするため、テストは数年続きます。
極限荷重とは、翼の限界荷重と安全係数の積と定義されます。例えば、翼がその全寿命中に一度は遭遇すると予測される最大荷重の1.5倍です。このテストでは、負荷が極限に達するまで、小刻みに、段階的に負荷を増加させます。この負荷レベルでも、エルロンとフラップを含め、翼のすべてのコンポーネントは、正しく動作している必要があります。場合によっては、翼が破損するまで負荷を極限を超えて増加させて、部品が過剰に重く作られていないことを確認します。
コンポーネントテストでは、飛行機の寿命の複数倍に相当する予想負荷が単独のコンポーネントに適用されます。これには、ドア、翼、尾翼などが含まれ、通常、実際のフライトで起こる負荷をシミュレートしています。これにより、すべてのコンポーネントが、設定された寿命期間に想定される負荷に耐えることを保証します。
イメージ提供： IABG
航空機業界では、重量はコスト高を意味します。そのため、メーカーは新型の航空機に使用する軽量材や強化材の開発を継続的に行っています。現在のトレンドは複合材、付加製造、軽量合金、セラミックスに向かっています。これらの材料耐久性は試験片に負荷をかけて確認されます。試験片は、周期的にかかる荷重、張力、圧縮力、曲げ、ねじれに耐える必要があります。
