Interface unterstützt Windkanaltests

Bei der Entwicklung von Luftfahrzeugen wie Flugzeugen oder Hubschraubern werden Windkanalsysteme eingesetzt, um Daten über eine Vielzahl von Tests im Zusammenhang mit der Aerodynamik des Fahrzeugdesigns zu sammeln. Unabhängig davon, ob es sich um ein stationäres oder bewegliches Objekt handelt, bieten Windkanäle einen Einblick in die Auswirkungen der Luft, die sich über oder um das Testmodell bewegt. Interface ist ein Anbieter von Messlösungen, die für Flugzeug- und Windkanaltests verwendet werden.

Windkanäle sind Kammern, in denen kleine Modellversionen kompletter Systeme oder in einigen Fällen auch Teile und Komponenten getestet werden, je nach Größe und Möglichkeiten des Windkanals. Sie ermöglichen es den Ingenieuren, die Luftströmung innerhalb des Tunnels zu kontrollieren und die Art von Windkraft zu simulieren, der Flugzeuge und andere Fluggeräte im Flug ausgesetzt sind. Windkanäle werden auch für die Prüfung von Autos, Fahrrädern, Drohnen und Raumfahrzeugen verwendet.

Durch sorgfältige Messungen der Kräfte am Modell kann der Ingenieur die Kräfte am Flugzeug in Originalgröße vorhersagen. Und durch den Einsatz spezieller Diagnosetechniken kann der Ingenieur die Leistung des Flugzeugs besser verstehen und verbessern.

Das Verfahren zur Messung der Kraft und der Reaktion auf diese Kraft funktioniert, indem das Modell im Windkanal auf einer Kraftwaage oder einem Prüfstand befestigt wird. Das Ergebnis ist ein Signal, das mit den Kräften und Momenten auf das Modell in Beziehung steht. Waagen können sowohl zur Messung der Auftriebs- als auch der Widerstandskräfte verwendet werden. Die Waage muss vor und manchmal auch während des Versuchs gegen einen bekannten Kraftwert kalibriert werden.

Dehnungsmessstreifen (DMS) von Interface werden aufgrund ihrer Qualität, Genauigkeit und Zuverlässigkeit häufig bei Windkanalprüfungen eingesetzt. Die Anforderungen an die Instrumentierung hängen oft von der Anwendung und der Art des Tests ab. Die Auswahl an Optionen für Kraftmessdosen und Messgeräte variiert je nach Umfang, Verwendung, Zykluszahl und Datenanforderungen.

Die bei Windkanaltests verwendete Instrumentierung kann so einfach sein wie unsere tragbare Sensoranzeige 9325 oder ein mehrkanaliges Datenerfassungssystem. Analoge, digitale und drahtlose Instrumentierungslösungen bieten eine Reihe von Möglichkeiten. Windkanaltests sind in der Regel sehr empfindlich. Um die Messgenauigkeit zu gewährleisten, ist es wichtig, die Messgeräte vor jedem Test zu kalibrieren.

Arten von Windkanaltests mit Kraftmesslösungen

• Auftrieb und Widerstand: Kraftmessdosen werden verwendet, um die beiden wichtigsten Kräfte zu messen, die sich auf die Flugzeugkonstruktion auswirken. Der Auftrieb ist die Kraft, die senkrecht zur Richtung des Luftstroms wirkt und das Flugzeug in der Luft hält. Der Luftwiderstand ist die Kraft, die parallel zur Richtung des Luftstroms wirkt und der Vorwärtsbewegung entgegenwirkt.
• Seitenkraft: Diese Kraft wirkt senkrecht zur Richtung der Luftströmung und der Auftriebskraft. Sie wird durch den Druckunterschied zwischen der Ober- und Unterseite des Flugzeugs verursacht.
• Momente: Momente sind die Kräfte, die um einen Punkt herum wirken. Die am häufigsten in Windkanälen gemessenen Momente sind das Nick-, das Gier- und das Rollmoment.
• Stabilität und Kontrolle: Bei Tests zur Messung der Stabilität und Steuerbarkeit eines Flugzeugs werden üblicherweise Kraftmesslösungen für Änderungen an der Flugzeugkonstruktion oder für die Integration neuer Teile in ein bestehendes Modell eingesetzt.
• Leistung: Vor allem bei neuen Konstruktionen nutzen die Ingenieure diese Tests, um die simulierte Flugleistung bei maximaler Geschwindigkeit, Reichweite und Treibstoffeffizienz zu messen.

Die spezifischen Tests, die in einem Windkanal durchgeführt werden, hängen von den Projektanforderungen ab.

Mehrachsige Sensoren für Windkanalprüfanwendungen

Bei der Messung der Kräfte eines Windkanaltests bieten mehrachsige Sensoren die perfekte Lösung, um so viele Daten wie möglich über alle Achsen zu sammeln und dem Ingenieur ein vollständigeres Bild der Aerodynamik des Flugzeugs zu vermitteln. In der Tat hat Interface mehrachsige Kraftmessdosen für den Einsatz in verschiedenen Windkanaltestanwendungen für OEMs, Testeinrichtungen und Teilehersteller geliefert.

Wir bieten eine Vielzahl von mehrachsigen Optionen an, darunter 2-, 3- und 6-achsige Standard- und Hochleistungskonfigurationen, je nach Prüf- und Datenanforderungen des Benutzers. Diese Sensoren können die angewandte Kraft aus einer Richtung mit geringem oder keinem Übersprechen der Kraft oder des Moments präzise messen. Die Produkte von Interface bieten eine hervorragende Leistung und Genauigkeit bei der Kraft- und Drehmomentmessung.

Um den Anforderungen der Datenmengen gerecht zu werden, die durch den Einsatz von mehrachsigen Sensoren bei Windkanaltests zur Verfügung stehen, bietet Interface zusammen mit unserer BlueDAQ-Software verschiedene Lösungen zur Datenerfassung an.

Windkanal Test Anwendung

Ein großes Luft- und Raumfahrtunternehmen entwickelte ein neues Flugzeug und musste sein maßstabsgetreues Modell in einem Windkanal auf seine Aerodynamik testen, indem es die durch Auftrieb und Luftwiderstand erzeugten Kräfte maß. Die 6-Achsen-Kraftmessdose Modell 6A154 von Interface wurde im Boden des Windkanals montiert und über einen Stiel mit dem maßstabsgetreuen Modell verbunden. Der Windkanal blies Luft über das maßstabsgetreue Modell und erzeugte dabei Auftrieb und Widerstand, die gemessen und mit den theoretischen Flugzeugmodellen verglichen wurden. Der Ausgang des 6-Achsen-Sensors wurde an das Datenerfassungssystem BX8-AS Interface BlueDAQ Series angeschlossen, das über ein USB-Kabel mit einem Computer verbunden war. Mit dieser Lösung war das Unternehmen in der Lage, die gesammelten Daten zu analysieren und die notwendigen Anpassungen an ihrem Design vorzunehmen, um die Aerodynamik ihrer theoretischen Flugzeugmodelle zu verbessern.

Die Schnittstelle unterstützt Windkanaltests und alle Anwendungen der Kraftmessung bei den Fortschritten im Luftraum.