Strain Gages da HBM a Bordo para Certificação de Aeronave Tipo do Airbus A350XWB

Com o A350 XWB, a Airbus oferece ao mercado uma aeronave wide body que define novos padrões em termos de economia de combustível e respeito ao meio ambiente.

O conjunto montado na extremidade da asa composto pelo winglet e pelo wingtip (ponta da asa) desempenha um papel importante, aumentando a velocidade assim como reduzindo o arrasto induzido da asa e, consequentemente, o consumo de combustível.

O conjunto de wingtip e winglet são fabricados pela FACC AG. A especialista austríaca em componentes leves entregou à Airbus não apenas estes componentes estruturais essenciais da nova aeronave, mas também tomou todas as medidas necessárias para a certificação de aeronave tipo através de ensaios de carga estáticos e dinâmicos.

Os engenheiros enfrentaram desafios únicos

Os engenheiros enfrentaram desafios únicos: além dos conjuntos winglet/wingtip, também foi realizado ensaios na conexão com o dorso principal da asa da aeronave. Especificamente para este propósito, foi desenvolvido um protótipo de dorso da asa com propriedades idênticas tanto de rigidez quanto de conexões.

Além disso, a subsidiária da FACC AG, CoLT Prüf und Test GmbH, construiu um dispositivo de ensaio exclusivo para testar o conjunto de winglet e o protótipo de dorso da asa.

Isso permite a inicialização sincronizada de uma deformação 3D em amostras de material compósito de oito metros de extensão. Equipamentos da HBM também estão a bordo: a CoLT conta com strain gages da HBM para validar os resultados de medições de ensaios estáticos e de fadiga.

Fatos & Números

  • Dimensões do banco de testes do winglet: 15m comprimento, 10m altura, 8m largura
  • Peso do banco de ensaio: 125 tons
  • Mais de 550 strain gages usados

Nova dimensão em ensaios com winglet

Mais de 125 toneladas, 15 metros de comprimento, 10 metros de altura e 8 metros de largura: estas são as impressionantes dimensões do banco de ensaios construído pela CoLT para ensaios integrados de Nível 3 para o winglet/wingtip do A350 XWB. A implantação de cinco yokes com três cilindros hidráulicos em cada um permite um carregamento nas amostras de forma precisa, controlada e sincronizada. Pela primeira vez, é possível realizar carregamentos estáticos, dinâmicos, contínuos e de pico ao longo dos oito metros de comprimento da amostra, monitorando sua saúde estrutural sob condições reais de utilização.

Resultados de medição validados graças à HBM

Dentro do contexto de ensaio e validação, a equipe de teste da CoLT confiou na tecnologia de medição da HBM. Para garantir os melhores resultados possíveis, apenas strain gages da HBM foram usados no banco de ensaios. De maneira fácil e flexível, mais de 550 strain gages da HBM foram usados no Programa de Certificação de Winglet e Wingtip em Escala Real do Airbus A350-900, incluindo 307 rosetas 1-RY91-6/120 para análise do estado de tensão biaxial (onde não se sabe a direção da tensão principal)  e 257 strain gages lineares 1-LY41-6/120 para medição das tensões em uma única direção.

A tarefa: validar os resultados dos cálculos FEM necessários para a certificação de aeronave tipo do novo modelo da Airbus. Durante estes ensaios, os equipamentos da HBM confirmaram a experiência anterior positiva dos engenheiros de testes. Mesmo em condições desafiadoras de testes, eles forneceram os esperados valores precisos de medição, o que confirmou as interdependências calculadas do comportamento dos componentes. Isso completa outro grande passo para a certificação de aeronave tipo.