應用案例 | RUAG信賴HBM風洞測試解決方案
風洞試驗為工程師設計和評估試驗對象的空氣動力學特性提供了必要的數據。測試通常采用縮小比例的飛機、建筑物和列車模型，或者是一個全尺寸的物體（假人和汽車/車輛）進行的。在Emmen， RUAG Schweiz有多個風洞在運行，在這些風洞中，測量數據需要以高精度記錄、處理和評估。
挑戰
盡管投資和運營成本很高，飛機和車輛制造商仍然嚴重依賴風洞試驗。測試的復雜性和要求正在增加。高質量的測量數據——包括靜態數據和越來越多的瞬態數據——必須可靠、高效地傳輸。
解決方案
MGCplus放大器系統被集成到一個緊湊和移動的整體系統中。與標準連接電纜、空氣動力學試驗所需的各種測量傳感器快速靈活連接，通過風洞軟件的開放接口進行配置。解決方案的標準是有效校準，可追溯到國家標準并確保長期可靠性。
結果
由于MGCplus/DMP數據采集系統具有高靈活性、精密性和良好的長期穩定性，可進行各種測試。與RUAG多分量天平一起，HBM測量鏈可用于確定載荷，如提升力和阻力。為空氣動力學工程師提供改進/驗證產品所需的數據。
風洞試驗 - 獲取真實的測試結果
風洞試驗的范圍非常廣，測量和數據采集的要求也各不相同。在簡單的情況下，客戶只對觀察暴露在風中的測試對象感興趣，如降落傘。在這種情況下，只需要對風速進行測定。
一般來說，風洞測試都比較復雜，風洞模型需配備多種傳感器，用于獲得作用在物體上的載荷和壓力數據。LOSITA風洞模型是在歐洲清潔天空2號計劃框架內建立和測試的，對數據采集要求具有高要求，可進行非常復雜的風洞試驗。LOSITA資金來自于歐盟地平線2020研究與創新項目。
該模型配備了RUAG六分量天平，以獲得作用在飛機上的全局力和力矩。這架飛機由兩個強大的安裝在機翼上的螺旋槳渦輪機驅動。螺旋槳將對機翼周圍的氣流產生巨大影響，因此必須將其納入風洞模型。作用在螺旋槳上的力通過安裝在螺旋槳輪轂上的附加6分量天平（轉軸天平）進行測量。從這些全局測量力值中，空氣動力學專家將從中提取有關飛機性能以及穩定性和可控性的信息。
結構工程師可能更感興趣的是飛機某些部件上的氣動載荷。這些數據來自于模型上不同位置的壓力測量值。為此，LOSITA風洞模型配備了700多個測壓口。另一種補充方法是使用應變計組件天平 - 其專門測量單個控制面上的力。
RUAG的LOSITA風洞模型
HBM DMP和MGCplus數據采集系統已經在RUAG風洞和校準實驗室中使用10多年了。最初設置的關于精度、分辨率、重復性和可用性的要求到今天仍然能滿足或超過客戶的要求。定期校準也顯示出其良好的長期穩定性。所獲得的測量結果對于客戶的產品進一步改進確認是非常有價值的。
風洞天平
六分量天平的任務是同時測量三個正交排列的力和力矩，同時盡量減少相互干擾。在航空中，這些是升力/法向力（Z）、阻力/軸向力（X）和側向力（Y），以及滾轉（L）、俯仰（M）和偏航（N）軸的力矩。
RUAG基于應變的風洞天平
RUAG天平由兩部分組成：固定接地或非公制半和公制半。
- 非公制半：它附著在一個堅實的結構上，例如地面或一個支撐，它決定了模型在風洞中的位置。
- 公制半：固定在被測物體上，即汽車或飛機模型。
通過連桿和帶有高精度應變計的測量元件，記錄機械應變，并通過之前的校準轉換為物理單位。
RUAG 7xx 系列天平
由于客戶對試驗對象和待測力的要求取決于風洞模型的尺寸，RUAG天平系列提供了多種規格天平，以從體積和載荷范圍方面滿足試驗對象要求。
RUAG 7xx 系列天平
精度和質量保證：測量和校準
ISO 9001質量體系要求每年進行一次校準，可追溯到國家標準。這適用于MGCplus系統以及RUAG多組分天平。為此開發了一個校準系統，可以對所有MGCplus通道進行檢查和校準。來自HBM的DMP40放大器用于校準天平，以滿足質量保證體系高要求。
關于 RUAG AG
RUAG AG 是優質的民用和軍用航空系統和組件供應商、服務提供商和集成商。該公司的核心能力包括維修和維護工作，以及飛機和直升機子系統的升級、開發、制造和集成。早在70多年前，RUAG的前身公司aidgen?ssiches Flugzeugwerk F+W的空氣動力學研究部門就開始測量飛機的力和力矩。
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