Metodyka pomiarów i rejestracji obciążeń w locie statku powietrznego o konstrukcji kompozytowej

W pracy omówiono metodykę pomiarów i rejestracji obciążeń w locie statku powietrznego o konstrukcji kompozytowej, przedstawiono podstawowy cel rejestracji obciążeń w locie. Dalej odniesiono się do dotychczasowej praktyki przeprowadzania takich pomiarów oraz ograniczeń występujących na etapie akwizycji danych i sposobów ich kompensacji. Następnie omówiono czujniki i aparaturę pomiarową do badania obciążeń, w tym różnego typu cyfrowe rejestratory sygnałów oraz krosownice sygnałów. Przy omawianiu czujników skupiono się na akcelerometrach, tensometrach i wzmacniaczach sygnałów, czujnikach indukcyjnych przemieszczeń, czujnikach wychyleń sterów i modemach transmisji telemetrycznej. Szeroko przedstawione zostało zagadnienie dotyczące spektrum obciążeń, metod jego wyznaczania oraz sposobu aplikacji. Zaprezentowany materiał bazuje na doświadczeniach z badań zmęczeniowych szybowców kompozytowych, ale wskazuje na wiele analogii natury konstrukcyjnej i obliczeniowej pomiędzy grupami szybowców oraz lekkich samolotów kompozytowych. Zwrócono uwagę na problem zapisu spektrum obciążeń i w tym kontekście omówiono specjalną metodę zapisu spektrum obciążeń, otwierającą drogę do odtworzenia stochastycznego charakteru obciążeń na stanowisku badawczym. Innym problemem jest ekstrapolacja zmierzonego spektrum obciążeń, ponieważ na podstawie pomiaru obejmującego kilkanaście lub kilkadziesiąt godzin lotu trzeba wygenerować spektrum obciążeń obejmujące np. 1000 godzin lotu. Na zakończenie przedstawione zostały metody akwizycji danych pomiarowych dla spektrum obciążeń.

The study developed a methodology of measurement and registration of loads in-flight of the composite structures aircraft, shows a basic purpose of the registration of loads on the fly. The reference was made to the previous practice of carrying out such measurements and constraints on the stage of data acquisition and methods for their compensation. It then discusses sensors and measuring equipment for testing loads, including various types of digital recorders and matrix of signals. When discussing the sensors, it focuses on accelerometers, strain gauges of signal amplifiers, inductive displacement sensors, sensors of rudder deflections and telemetric transmission modems. Issue has been widely shown on the spectrum of loads, methods of its determination and application method. Presented material is based on the issues of fatigue tests of composite gliders, but emphasizes the many analogies of structural and calculation nature between the groups of gliders and light composite aircrafts. Attention was drawn to the problem of recording the loads spectrum, and in this context there is discussed a special method to record the loads spectrum opening the way to reproduce the stochastic nature of the loads on the test bench. Another problem is the extrapolation of the measured the loads spectrum, because on the basis of measurements including several or dozens of hours of flight, the loads spectrum including eg 1000 hours of flight must be generated. In conclusion, data acquisition method for the loads spectrum was presented.