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根特大學采用 GEN5i 來測量飛鳥的撞擊

發布時間:2023-08-08      點擊次數:831

根特大學采用 GEN5i 來測量飛鳥的撞擊

為了能夠 了解飛鳥撞擊飛機后果,根特大學應用材料科學系實驗室正在模擬飛鳥對飛機的撞擊。碰撞模擬設備不僅和材料及部件,而且和飛機的機械設計相關聯,以找出 降低撞擊產生影響的方法。現在,測試設備已經進行了擴充,并且已經加入到歐洲飛行委員會的 E-Break 項目中。因此根特大學購買了 HBM GEN5i 數據記錄儀 (現在已經被 GEN7i 替代), 其專門用于極高速數據采集。

“對于飛行器來說,飛鳥撞擊可能帶來致命的后果”, Geert Luyckx, E-Break 項目負責人解釋道: “飛鳥的撞擊本身并不會引起巨大的物理損壞,但是 航空發動機輕微的不平衡 會導致發動機損壞并產生故障。調查飛鳥撞擊產生的后果多年以來一直是測試程序的一部分。”

在飛鳥撞擊后果測試中,該部門已經在國際上獲得認可。測試設備建造于 1997 年 (歐洲 BRITE-EURAM II 項目的一部分)。最初,智能模擬 500 克的鳥撞擊, 在新的項目中已經可以處理1.8 公斤鳥的撞擊。現在已經開始處理 4公斤鳥的測試。盡管航空工業需要采用真實的鳥來測試,該實驗室采用的是明膠塊,其具有和鳥類似的質量和行為。測試是標準化的,并且進行按照飛機制造商的規格,如空中客車公司。

在模擬飛鳥撞擊的過程中,多個量需要被測量

“在實驗室中,測試安裝非常簡單”, 測試負責人 Frederik Allaeys 解釋說: “Th子彈形的鳥被裝置試管里,以 30 到 40 bar 壓力降其發射出, 其將獲得 200 到 250 米/秒的速度。在試管的另外一端是包含測試部件的金屬倉。這可能是完整的組件,葉片或新型材料的板。金屬倉內的負壓可以減少空氣阻力以及在測量過程中壓力波的影響。“

在模擬飛鳥撞擊的過程中,多個量需要被測量鳥的速度和加速度,壓力,位移,振動和沖擊,以及材料的拉伸和變形。 完整的測試采用視頻記錄,準備這個測試需要一天時間,費用大約 1500 歐。每次測試需要執行兩次以驗證結果。非常重要的是 精確地記錄和分析,尤其對于整個過程僅持續兩秒鐘的測試。因此實驗室需要能夠一套能夠同步記錄這些數據的多通道數據采集系統,并且要求具有極高的采樣率。并且觸發在這類測試中非常關鍵,需要及時同步啟動。

GEN5i: 高速數據采集

根特大學購買了 HBM GEN5i 用于飛鳥撞擊測試。GEN5i 最大的特點是一套完整的 數據采集系統,是專門面向極高速數據采集開發的。其采樣率高達  100 M 每秒。并且可以擴展到 160 個同步采集通道。根特大學使用的平均采樣率高達 25 MS/s.

GEN5i 數據記錄儀內置硬盤用于存儲數據。這些數據可以通過標準的接口,例如 WLAN,  Ethernet 或 USB 傳輸進行進一步分析。另外,其內置了HBM Perception 軟件 進行分析,處理和可視化,并帶有多種不同的濾波。GEN5i 作為一款 瞬態記錄儀, 廣泛應用與材料破壞性試驗,爆炸,火攻或高壓領域

飛鳥撞擊分析是 'E-Break 項目'的一部分

 E-Break project 項目是由歐盟委員會贊助的,從 2012 年10月到2016 年9月。 “E-Break 項目的宗旨是減少飛行引起的噪聲和排放,以及提高發動機的效率,降低維護成本。

這導致了高壓發動機的產生,其不僅體積只有原來的50%,并且轉速更快,產生更高的溫度。這影響了發動機的設計和使用的材料,這要求發動機要非常結實。新的符合材料鈦 - 鋁合金已經

開始應用。這種新型發動機需要進行嚴格的測試,飛鳥撞擊只是這個項目的一個很小部分,但將會為發動機和組件的的安全性提供非常有價值的信息。