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La USAF y la NASA prueban el nuevo AgilePod denominado “Have STRAINger Things”

La división de investigación de la Escuela de Pilotos de Pruebas de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, en asociación con el 586th Flight Test Squadron de la Base Aérea Holloman y el Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA llevaron a cabo recientemente una campaña de pruebas de vuelo para verificar el uso del nuevo AgilePod. Apodado «Have STRAINger Things», las pruebas verificaron la utilidad del AgilePod para la experimentación aérea rápida, con el objetivo de reducir los plazos de entrega y los costos que tradicionalmente obstaculizan los esfuerzos de prueba de vuelo.

El Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA desarrolló un sistema único de detección de fibra óptica, conocido como FOSS. Si bien la deformación de cobre heredada se ha utilizado para la instrumentación de pruebas de vuelo desde la década de 1930, se requiere mucho tiempo y esfuerzo para modificar la aeronave con sensores de deformación resistiva. Con FOSS, se utilizan sensores de deformación de fibra óptica dedicados para informar puntos de datos críticos.

Con la Escuela de Pilotos de Pruebas de la Fuerza Aérea y el AFRC de la NASA ubicados a solo unos minutos de distancia en Edwards, la idea de probar el sistema FOSS en el aire se convirtió rápidamente en una conversación diaria. En conjunto, 586th FLTS, que forma parte del Complejo de Ingeniería y Desarrollo de Arnold en Tennessee, había avanzado recientemente en su AgilePod Lab, que permite la capacidad de entrega rápida de transportar cargas útiles especiales para la evaluación de datos. Un acuerdo trilateral se convirtió rápidamente en el principal curso de acción que beneficiaría a todas las partes de la prueba.

«El 586th FLTS es único entre los escuadrones de pruebas de vuelo en el sentido de que no existimos para apoyar solo una plataforma como el F-35 o el B-2«, señaló el capitán Nathaniel Raquet. «Nuestro objetivo principal dentro de AFTC es apoyar la experimentación rápida y la creación de prototipos. Asumir este proyecto también nos dio la oportunidad de probar y utilizar el nuevo AgilePod Lab, que en última instancia allanará el camino para servir a una variedad de futuros clientes«.

Los sensores de deformación se aplican normalmente en relación con las pruebas de carga, buffet y fatiga de aeronaves nuevas, o en la certificación de nuevos almacenes en aeronaves existentes. Se miden la tensión y la deformación en los puntos críticos de la aeronave y en los puntos de la estructura de montaje en pilón/ala para analizar la respuesta tanto de la estructura como de las respuestas a las desviaciones de control del piloto o del propio sistema de control de vuelo.

Los primeros artículos de prueba de un nuevo diseño de aeronave se modifican especialmente durante el proceso de fabricación y suelen incluir miles de galgas extensométricas resistivas, cada una de las cuales requiere dos conexiones eléctricas, acondicionamiento de señales y registro de datos. El peso adicional de esta configuración de prueba significa que otros componentes de la aeronave, a menudo componentes de sistemas de misión no están instalados, lo que limita la utilidad de estas aeronaves de prueba para otros tipos de pruebas de vuelo.

Por el contrario, los sensores de deformación de fibra óptica han demostrado previamente un mayor ancho de banda de detección con la capacidad de proporcionar compatibilidad con interferencias electromagnéticas, al tiempo que proporcionan capacidad para tener múltiples sensores aplicados en una sola fibra.

Utilizando el AgilePod atado a la línea central de un T-38C, la campaña consistió en seis vuelos de prueba que combinaron técnicas de prueba de vuelo de ingeniería con dos experimentos principales. La primera fue una comparación directa de los sensores de deformación de fibra óptica con los sensores de deformación resistivos heredados. Ambos tipos se instalaron con una simple viga en voladizo que se pesaba en un extremo. Al tirar de G en la aeronave, el equipo de pruebas pudo inducir una cantidad controlada de deflexión/tensión en el haz. También se introdujeron vibraciones de frecuencia más alta a través del vuelo lento en buffet, así como en el extremo superior del rango de velocidad del aire, donde la alta presión dinámica también causó vibraciones.

No queriendo perder la oportunidad de recopilar más datos, el equipo de pruebas agregó bucles adicionales de sensores de fibra óptica a la estructura del AgilePod e indujo fuerzas en las direcciones X, Y y Z. Aunque no había sensores de referencia con los que comparar, este experimento mostró la utilidad del software libre para futuras pruebas aeroacústicas y medioambientales para los almacenes de aviones.

Tras la ejecución exitosa de la campaña, los datos procesados permitirán un camino a seguir para una mayor instrumentación utilizando sensores de deformación de fibra óptica tanto para pruebas de vuelo como para otras aplicaciones.

«Sin la asociación entre la NASA con FOSS y el 586th FLTS con su AgilePod, habríamos tenido que dedicar una gran parte del presupuesto y abrir físicamente un avión T-38 para instalar el cableado y los sensores necesarios«, dice Wei Lee, Director de Investigación de la Escuela de Pilotos de Pruebas de la Fuerza Aérea. «Esta asociación única es un testimonio vivo de cómo estamos utilizando la tecnología para mejorar rápidamente la ejecución de las pruebas de vuelo, proporcionando en última instancia tanto a los combatientes como a los clientes comerciales nuevas capacidades más rápido«.

Fuente e imágenes: USAF.

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