Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Instrumentarium badawcze do testów zderzeniowych konstrukcji lotniczych

Zbrowski A.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2014

|

Nr 3

61--71

PL

Cel: Przedstawienie problemów związanych z prowadzeniem badań zderzeniowych konstrukcji lotniczych w tzw. „teście ptaka”. Prezentacja instrumentarium badawczego umożliwiającego odtwarzanie warunków występujących podczas zderzenia statku powietrznego z ciałem obcym. Zidentyfikowanie charakterystycznych różnic konstrukcyjnych i konfiguracyjnych systemów zderzeniowych, stosowanych w zależności od badanego obiektu, rodzaju odtwarzanej kolizji i skali analizowanego zjawiska. Wprowadzenie: Zjawisko uderzenia ciała obcego w szybko poruszający się statek powietrzny stanowi poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa lotów maszyn cywilnych i wojskowych. W celu poznania procesów zachodzących w trakcie zderzenia zjawisko definiowane jako Foreign Object Damage (FOD) musi być badane empirycznie w warunkach laboratoryjnych z zastosowaniem odpowiednich metod. Ze względu na specyficzny charakter badań niezbędne jest stosowanie specjalnego instrumentarium umożliwiającego wierne odtworzenie warunków rzeczywistych oraz precyzyjne zarejestrowanie danych. Budowa i parametry systemu badawczego są uzależnione od rodzaju odtwarzanego zjawiska oraz parametrów energetycznych zderzenia. W prezentowanym artykule analizie poddano zidentyfikowane systemy zderzeniowe, wykorzystywane w naukowych oraz przemysłowych laboratoriach badań materiałów i konstrukcji lotniczych. Metodologia: Opisano metody rozpędzania miotanych obiektów, problemy dotyczące struktury stanowisk umożliwiających właściwą ekspozycję badanej konstrukcji na oddziaływanie ciała obcego oraz sposoby budowy ciała obcego odwzorowującego prawdziwego ptaka. Przedstawiono zagadnienia związane z urządzeniami miotającymi umożliwiającymi rozpędzanie ciała obcego do wymaganej prędkości zderzeniowej. Zaprezentowano występujące rozwiązania dział pneumatycznych oraz omówiono ich wady i zalety. Przedstawiono konstrukcję stosowanych mechanizmów spustowych oraz ich wpływ na parametry energetyczne systemu miotającego. Scharakteryzowano urządzenia wylotowe przeznaczone do oddzielania miotanego obiektu od elementów sabotu umożliwiających rozpędzanie pocisku w lufie działa pneumatycznego. Podano przykłady sabotów dla systemów wielko- i małokalibrowych o różnym potencjale energetycznym. Wnioski: Z przeprowadzonej analizy wynika, że podstawowe problemy badań zderzeniowych konstrukcji lotniczych dotyczą sposobów rozpędzania miotanego pocisku imitującego ciało obce. W tym celu najczęściej wykorzystywane są pneumatyczne układy miotające, tzw. działa pneumatyczne. Dotychczas większość wykorzystywanych systemów badawczych umożliwia odwzorowanie warunków kolizji, które występują na niskich pułapach lotu, gdzie najczęstszą przyczyną uszkodzeń są małe ptaki poruszające się pojedynczo lub w grupie. Ze względu na rosnące wymagania dotyczące bezpieczeństwa lotów w najbliższych latach niezbędny jest rozwój badań zderzeniowych ukierunkowanych na wierną odtwarzalność warunków panujących na dużych wysokościach rejsowych, gdzie dochodzi do zderzeń z największymi, ciężkimi ptakami.

EN

Objective: Presentation of problems related to impact (bird) tests and research instruments enabling true reconstruction of real collision conditions. Identification of characteristic structural and configuration differences between impact systems used for different test objects, types of reconstructed collisions and the scale of the analysed phenomenon. Introduction: A collision of a fast moving aircraft with a foreign body poses a major threat to the safety of civil and military aircrafts. In order to fully understand the processes that take place at the time of collision, the Foreign Object Damage (FOD) phenomenon has to be empirically investigated in laboratory conditions, and proper research methods need to be applied. Due to the specific character of these tests, the application of specialised research instruments enabling true reconstruction of real conditions and precise data recording, is required. The structure and the parameters of a test system depend on the type of the event reconstructed and the energy of impact. In the article the author analyses different impact systems used for scientific and industrial tests conducted in aviation research laboratories. Methodology: The paper presents an analysis of problems related to the execution of bird tests and discusses the methods for the acceleration of objects thrown, the test stands enabling proper exposure of the tested structure to the influence of the foreign body, and the structure of the foreign body reflecting the shape and the size of a real bird. Additionally, the article presents the issues related to propellant devices enabling acceleration of a foreign body to the required impact velocity. Among them, solutions in the area of pneumatic guns are shown and their advantages and disadvantages are described. The paper also presents the structure of trigger mechanisms and their influence on the energy performance of the propellant system. The author characterises muzzles for the separation of the thrown object from the elements of the sabot, which enables the acceleration of the projectile in the barrel of the pneumatic gun. The examples of sabots for small and big calibre guns with different energy performance are also given. Conclusions: The analysis indicates that the basic problems in impact tests concern the acceleration of projectiles used. For that purpose, pneumatic guns are most commonly applied. Majority of test systems used so far enable reconstruction of collisions taking place at low altitudes, where the most common cause for aircraft structure damage are small birds flying individually or in flocks. Due to growing flight safety demands, the development of impact tests aimed at true reconstruction of conditions at high altitudes, where collisions with bigger and heavier birds takes place, is therefore a must.

2

Urządzenie wylotowe w armacie pneumatycznej do testów konstrukcji lotniczych

Zbrowski A., Zacharski S.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2012

|

R. 19, nr 9

629--638, CD

PL

W artykule zaprezentowano konstrukcję oraz badania urządzenia wylotowego zastosowanego w dziale pneumatycznym przeznaczonym do wykonywania testów zderzeniowych konstrukcji lotniczych. Działo pneumatyczne służy do miotania obiektów symulujących ptaki w celu zderzania z elementami konstrukcji płatowców lub silników napędowych. Urządzenie wylotowe prezentowane w artykule ma za zadanie uwolnić pocisk osadzony w sabocie zapewniając wymagany stopień fragmentacji sabota oraz właściwą trajektorię lotu pocisku. Przedstawiono różne konstrukcje urządzenia wylotowego oraz sabota, w którym umieszczane są miotane obiekty.

EN

The article presents the construction and testing of the muzzle used in the pneumatic gun intended for impact testing the aviation construction. The pneumatic gun is intended for throwing of objects, that simulate birds, at the elements of the construction of the planes and engines. The muzzle presented in the article is supposed to extract the missile located in the clog with keeping the proper trajectory of the missile and fragmentation of the clog. Different solutions of the muzzle are presented as well as different constructions of the clog that holds the missile.

3

The method for high-energy throwing of the objects in impact testing

Zbrowski A., Samborski T., Zacharski S.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2012

|

R. 19, nr 9

619--627, CD

EN

A 250 mm pneumatic gun for the realization of bird tests that is the topic of this article was designed and built at the Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute in Radom, Poland. The cannon built, used as a projectile thrower, allows for the reconstruction of the collision conditions at the speed that can be reached by a majority of contemporary civil and military aircrafts. The solution developed uses the energy of the compressed air stored in the container. The pneumatic installation was adjusted to the maximum working pressure of 40 bars. The acquisition of high velocities is dependent on the speed of energy release for the compressed air stored. Due to long opening and closing times for typical valves with 250 mm bore, that amount to several dozen seconds, a special quick release mechanism was constructed for the pneumatic cannon in question.

PL

Pneumatyczne działo kalibru 250mm służące do realizacji testów zderzeniowych tzw. testów ptaka (z ang. bird test) będące tematem artykułu zostało zaprojektowane i wykonane w Instytucie Technologii Eksploatacji - PIB w Radomiu. Armata spełniająca funkcję pneumatycznego miotacza ładunków umożliwia odtwarzanie warunków kolizji przy maksymalnych prędkościach lotu rozwijanych przez większość samolotów cywilnych i wojskowych. Zaprezentowane rozwiązanie wykorzystuje energię sprężonego powietrza zmagazynowaną w zbiornikach. Instalacja pneumatyczna działa została przystosowana do maksymalnego ciśnienia roboczego 40 bar. Uzyskiwanie dużych prędkości wylotowych pocisku jest uzależnione od szybkości wyzwalania energii sprężonego powietrza zmagazynowanego w akumulatorach ciśnienia. Ze względu na długie czasy otwierania i zamykania typowych zaworów o przelocie 250 mm, sięgające kilkudziesięciu sekund, skonstruowano specjalny, szybki mechanizm spustowy dedykowany dla działa pneumatycznego.

4

Modułowa struktura działa pneumatycznego

Zbrowski A.

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2012

|

nr 3

18-23

EN

The article presents a modular structure of a pneumatic gun developed at the Institute for Sustainable Technologies in Radom. The gun is intended to throw the subcaliber and full caliber missiles to determine the resistance of the aviation construction elements to the impact. This solution is intended to experimental tests that allow a simulation and recreation of the collision effect of the aircraft or other rapidly movement transportation typical for birds or solid elements. The gun with a caliber of 250 mm fires a missile weighting few kilograms with a speed that exceeds the sound speed. This article presents the main actuation modules and describes their operation such as independent functional devices. Basic subsystems of the device are: an air preparation module, a lock module, a trigger module, a barrel, a support and exit module device. This article presents the procedures that took place during firing a gun, and the energy characteristics of this device.

5

Działo pneumatyczne do testów zderzeniowych

Zbrowski A.

Problemy Eksploatacji

|

2012

|

nr 3

133-143

PL

W artykule przedstawiono strukturę opracowanego pneumatycznego systemu miotającego, przeznaczonego do prowadzenia badań zderzeniowych wykonywanych przede wszystkim w przemyśle lotniczym. Rozwiązanie jest przeznaczone do realizacji badań eksperymentalnych, umożliwiających symulowanie i odtwarzanie zjawiska zderzenia statku powietrznego lub innego szybko poruszającego się środka transportu z ptakami lub innymi ciałami stałymi. System opracowano w formie działa pneumatycznego o kalibrze 250 mm. Kaliber oraz parametry energetyczne umożliwiają miotanie obiektów o masie kilku kilogramów z prędkościami wiernie odzwierciedlającymi kolizję samolotu nawet z dużym, kilkukilogramowym ptakiem. W artykule przedstawiono procedury wykonawcze oraz budowę i funkcjonowanie poszczególnych elementów systemu.

EN

The article presents the structure of the developed pneumatic throwing system, intended for collision testing, especially in the aviation industry. The solution is intended for performing of the experimental research that allow simulation and recreation the phenomena of the collision of an aircraft, or other quickly moving mean of transportation, with birds or other solids. The system was developed in a form of pneumatic gun, calibre 250 mm. The calibre and the energetic parameters allow throwing of the objects of few kilograms weight with speed the well reflects the collision of the aeroplane with a relatively large bird. The article discusses the procedures and the functioning of particular elements.

6

Bezpieczeństwo samolotów w aspekcie zagrożenia kolizją z ptakami

Zbrowski A.

Problemy Eksploatacji

|

2012

|

nr 2

215-227

PL

Artykuł prezentuje problemy związane z zagrożeniami bezpieczeństwa transportu lotniczego, wynikające ze zderzenia statku powietrznego z ptakami w czasie lotu. Przedstawiono dane statystyczne oraz zagadnienia kosztów wynikających z zaistniałych kolizji. Zaprezentowano techniczne skutki zderzeń wybranych elementów konstrukcyjnych. Została przestawiona analiza doświadczalnych metod i systemów badawczych stosowanych do symulacji i rekonstrukcji zderzeń ptaków z elementami konstrukcyjnymi samolotu.

EN

The article discusses the problems related to the threats for the safety of the air transport, emerging from the collisions of the aircraft with birds during flight. The statistical data is presented and the costs resulting from such collisions. The technical consequences of collisions for selected construction elements are also shown. An analysis of the experimental methods and testing systems used for simulation and reconstruction the construction elements of the aircraft due to collisions with birds is also presented.

7

Badania odporności zderzeniowej szybkich środków transportu z małymi obiektami

Zbrowski A., Samborski T., Zacharski S.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2012

|

R. 16, nr 11

59-67

PL

W artykule zaprezentowano mechatroniczny system badawczy umożliwiający diagnostykę odporności szybkich środków transportu na zderzenie z ciałami poruszającymi się torem kolizyjnym. System jest przeznaczony do realizacji badań eksperymentalnych, umożliwiających symulowanie i odtwarzanie zjawiska zderzenia statku powietrznego lub innego szybko poruszającego się środka transportu z ptakami (bird test) oraz innymi obiektami o podobnych parametrach masowych i geometrycznych. Metodyka badań polega na miotaniu, za pomocą sprężonego powietrza z odpowiednią prędkością w kierunku badanej struktury lotniczej lub samochodowej, ciała stałego o rozmiarach pełnokalibrowych oraz podkalibrowych umieszczanych w specjalnym sabocie.

EN

The article presents the mechatronic testing system for determination of the resistance of the fast transportation means to the collisions with bodies moving on the collision trajectory. The system is intended for experimental testing that allows for simulation and recreation of the phenomena of collision of the aircraft, or other fast transportation mean with birds (bird test), and other objects of similar mass and geometry properties. The method of testing assumes throwing of the rigid body with proper velocity towards the tested aircraft or automotive structure. The solution allows throwing, with use of compressed air, cartridges of full-calibre or sub-calibre dimension located in the special sabot.

8

Badania prototypu działa pneumatycznego

Zbrowski A.

Problemy Eksploatacji

|

2011

|

nr 3

217-234

PL

W artykule zaprezentowano metodykę badań prototypu działa pneumatycznego kalibru 250 mm. Działo jest przeznaczone do realizacji testów zderzeniowych wykonywanych w badaniach konstrukcji lotniczych. Rozwiązanie umożliwia miotanie, za pomocą sprężonego powietrza, obiektów o rozmiarach pełnokalibrowych oraz podkalibrowych umieszczanych w sabocie. Przedstawiona metodyka umożliwia weryfikację unikatowego rozwiązania prototypowego z wykorzystaniem metod dekompozycji, definiowania parametrów krytycznych i identyfikacji źródeł usterek.

EN

The article presents the method for testing the prototype of the pneumatic gun with the calibre of 250 mm. The gun is intended for performing of impact tests used in the aviation equipment construction. The solution allows throwing, by means of compressed air, of objects of full-calibre or sub-calibre sizes placed in the clog. The presented method allows verification of the unique prototype solution with use of the decomposition methods, definitions of the critical parameters and identification of the defect sources.