항공기 피로 테스트 (Fatigue Testing)

항공기가 최초로 이륙하기 전에 다양한 운항 상황에서 예상되는 부하를 사전에 테스트 하는 것은 필수적입니다. 이는 항공기와 그 구성요소가 다양한 상황에서 정확히 어떤 거동을 보이는지를 확인하기 위함입니다. 항공기가 안전하게 운항되기 위해서는 어떠한 위험요소도 사전에 발견되어야 합니다.

항공기 피로 테스트는 다음과 같습니다.:

  • 재료 테스트:항공기 재료 각각의 피로도 테스트
  • 구성 요소 테스트:항공기 날개, 도어와 같은 개별 구성요소의 내구성 테스트 (최대 수백 개의 측정 채널 이용)
  • 전체 테스트: 전체 항공기 구조의 피로 테스트와 최종 부하 테스트 (수천 개의 측정 채널 및 스트레인게이지 사용)

전체(Full-scale) 피로 테스트

전체 피로 테스트에서는 전체 항공기 구조물에 적용되는 다양한 운항 상황(예: 착륙, 이륙, 선실 가압 및 감압)을 재현합니다. 이러한 시간 압축 테스트에서는 비행 유형(거친 비행, 부드러운 비행, 비상 착륙 등)을 정의하고 예상 부하를 적용합니다. 일반적으로 이러한 테스트는 한번 시행 시 수년 간 지속됩니다.

 

 

최종 부하 테스트

최종 부하는 날개의 한계 부하에 안전 계수를 곱한 값으로 정의됩니다. 예를 들어, 전체 수명 기간 동안 날개에서 한 번 발생할 것으로 예상되는 최대 부하에 1.5를 곱합니다. 이 테스트에서는 부하를 조금씩 여러 단계에 걸쳐 최종 부하까지 높입니다. 이 지점에서도 보조 날개와 플랩 등 날개의 모든 구성요소가 정확하게 작동해야 합니다. 너무 무겁게 제작되지 않았는지 확인하기 위해 날개가 파괴될 때까지 최종 부하 이상으로 부하를 높이는 경우도 있습니다.

 

 

구성요소 테스트

구성요소 테스트에서는 항공기 수명 기간의 몇 배에 해당하는 예상 부하를 가합니다. 여기에는 도어, 날개, 꼬리 등이 포함되며 실제 비행의 부하를 재현하여 테스트 합니다. 이렇게 해야 모든 구성요소가 전체 피로 테스트를 위해 조립되기 전에 예상 수명 기간 부하를 견딜 수 있는지 확인할 수 있습니다.

이미지 제공: IABG

재료 테스트

항공 산업에서는 무게가 비용입니다. 따라서 제조업체들은 신형 항공기에 사용되는 재료를 계속 개량하고 있습니다. 이런 추세는 복합 재료, 첨가제 제조, 경량 합금 및 세라믹에도 적용됩니다. 이러한 재료의 회복력을 테스트하기 위해 단일 재료 쿠폰에 부하를 가합니다. 쿠폰은 반복 부하, 장력, 압축, 휨, 비틀림을 견뎌야 합니다.

 

 

HBM 솔루션의 장점

유니버셜

  • 최대 수천 개의 채널까지 확장 가능한 중앙 집중식 또는 분산형 데이터 수집 시스템
  • 전선 저항에 강한 3, 4-wire 스트레인게이지
  • 노이즈를 최대한 억제하는 고속 또는 반송 주파수용 DC
  • 아날로그 출력, 동적 링크 라이브러리(DLL) 또는 EtherCAT®*을 통해 제어 시스템과 간편하게 연결

측정

  • 저채널 및 고채널을 위한 소프트웨어 패키지
  • 서버-클라이언트-아키텍처를 통한 측정 데이터의 전역 분배
  • 애플리케이션별 시각화 및 계산(예: 예측 라인)
  • 정교한 맞춤 실시간 컴퓨팅 통합
  • 표준 항공전자 버스(ARINC 429, MIL-STD-1553)의 디지털 데이터 수집

신뢰성

  • 수십 년의 사용을 통해 입증된 솔루션
  • 현장에 배치된 측정 채널 100,000개
  • 센서부터 앰프, 소프트웨어까지 전체적인 측정 체인을 제공
  • 광섬유 센서와 인테로게이터 완벽 통합
  • 설정 및 지원 전담 엔지니어링 팀(원격 및 현지)
*EtherCAT® is registered trademark and patented technology, licensed by Beckhoff Automation GmbH, Germany
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