TÜBİTAK SAGE bünyesinde gerçekleştirilen harici yük çırpıntı kalifikasyon süreci,
· Aeroelastik Yerde Titreşim Testleri (YTT)
· Sonlu Eleman Modeli Güncelleme
· Aeroelastik Analizler
· Çırpıntı Uçuş Testleri
aşamalarından oluşmakta ve bu sayede hava platformuna sertifiye edilecek olan
harici yüklerin (füze, akıllı bomba vb.) hava platformu üzerindeki aeroelastik etkileri
araştırılmakta ve analiz edilmektedir.
Bu kapsamda, hava platformunun, ilgilenilen harici yükleme konfigürasyonunda,
önceden tanımlı uçuş zarfı sınırları içerisinde aeroelastik kararsızlıklara maruz kalıp
kalmadığı incelenmekte ve karşılaşılması olası aeroelastik kararsızlıklar göz önünde
bulundurularak ilgili harici yükleme durumu için uçuş zarfı güncellenmektedir.
TÜBİTAK SAGE, harici yük kalifikasyon sürecinin her aşamasını kendi imkanları ve
1. Hava İkmal Bakım Merkezi Komutanlığı/Hava Kuvvetleri Komutanlığı’nın desteği
ile icra edebilecek yetkinliğe sahiptir.
HARİCİ YÜK ÇIRPINTI KALİFİKASYONU
EXTERNAL STORE FLUTTER QUALIFICATION
As conducted by TÜBİTAK SAGE, external store flutter qualification process mainly
consists of
· Ground Vibration Test (GVT)
· Finite Element Model Updating
· Aeroelastic Analysis
· Flutter Flight Test
consecutive steps. The external stores subject to certification, are investigated and
analyzed in terms of aeroelastic means.
Within this scope, the flight platform is investigated in terms of any aeroelastic
instability problem within the prescribed flight envelope. The flight envelope is
updated for the related external store configuration by examining the potential
aeroelastic instabilities within the envelope.
TÜBİTAK SAGE owns the facilities for the execution of all terms of an external store
qualification process with the support of 1st Air Supply and Maintenance Center
Command/Turkish Air Force.
1. AEROELASTİK YERDE TİTREŞİM TESTLERİ (YTT)
1. AEROELASTIC GROUND VIBRATION TESTS (GVT)
Aeroelastik yerde titreşim testleri, çırpıntı kalifikasyon sürecinin ilk basamağını
oluşturmakta olup bu yer testlerinin amacı, MIL-HDBK-1763 askeri standardına uygun olarak test edilecek hava platformu/harici yük konfigürasyonunun, teorik
çırpıntı hesaplamalarında kullanılmak üzere önemli modlarının frekans, sönüm ve
mod şekillerinin deneysel olarak hesaplanmasıdır.
Aeroelastic Ground Vibration Test (GVT) is the initial step of a typical flutter qualification process. The main goal of GVT is to determine the mode shapes, frequencies
and the related damping ratios of the flight platform experimentally, regarding the
external store configuration(s) specified. GVT is conducted in accordance with the
MIL-HDBK-1763 military handbook.
YTT Sistemi Özellikleri
GVT System Specifications
Donanım
 Pnömatik Askılama Sistemi
 Elektromanyetik Modal Sarsıcılar
 168 kanallı SCADAS III Veri Toplama Sistemi
Yazılım
 LMS Test.Lab Structures Acquisition
 LMS PolyMAX
Ölçerler
 Tek Eksenli İvmeölçerler (10 g, 50 g, 500 g)
 Üç Eksenli İvmeölçerler (50 g)
 Dinamik Yük Ölçerler
Hardware
 Pneumatic Suspension System
 Electromagnetic Modal Shakers
 SCADAS III Data Acqusition System
(168 channels)
Software
 LMS Test.Lab Structures Acquisition
 LMS PolyMAX
Transducers
 Single Axis Accelerometers (10 g, 50 g, 500 g)
 Triaxial Accelerometers (50 g)
 Dynamic Load Transducers
g/N
Log
0.02
Hz
Linear
180.00 3.00
Linear
°
Phase
24.1e-6 3.00
FRF LW:LW6:+Z/LW:LW6:+Z 0.25V
FRF LW:LW6:+Z/LW:LW6:+Z 0.5V
FRF LW:LW6:+Z/LW:LW6:+Z 1V
FRF LW:LW6:+Z/LW:LW6:+Z 2V
45.00
45.00
Hz
-180.00
3.00
Hz
45.00
205e-6 5.00
Hz
Linear
12.00
180.00 5.00
Linear
12.00
°
Phase
g/N
Log
0.02
Hz
-180.00
5.00
Hz
12.00
2. SONLU ELEMAN MODEL GÜNCELLEME
Bu aşamada, kabuk ve kiriş elemanlardan oluşan hava platformu/harici yük sonlu
eleman modelindeki eleman özellikleri, sistematik bir şekilde değiştirilmekte ve
böylelikle sonlu eleman modelinin mod şekli ve doğal frekanslarının YTT’den elde
edilen modal verilerle birebir örtüşmesi sağlanmaktadır.
TÜBİTAK SAGE, modal güncelleme
için Genesis® isimli yapısal
optimizasyon yazılımını
kullanmaktadır.
Sonlu elemanlar modeline ait tasarım değişkenleri optimizasyon süreci neticesinde
güncellenerek sonlu eleman modelinin modal özellikleri ile Yer Titreşim Testi’nden
elde edilen modal özellikler arasındaki hata en aza indirilinceye kadar sürdürülmektedir.
3. AEROELASTİK ANALİZLER
Aeroelastik analizlerin gerçekleştirildiği bu aşamada, çırpıntı kalifikasyonu yapılacak
tüm hava platformu/harici yük konfigürasyonlarının aeroelastik açıdan kritiklik önceliklendirmesi yapılır, çırpıntı testi yapılması gerekli olan kritik konfigürasyonlar
tespit edilir ve hız-irtifa verisinin yer aldığı çırpıntı test matrisi oluşturulur.
TÜBİTAK SAGE, çırpıntı analizleri için Zona Tech. Inc.
firmasının ürünleri olan ZAERO®
ve ZEUS® yazılımlarını
kullanmaktadır.
2. FINITE ELEMENT MODEL UPDATING
3. AEROELASTIC ANALYSIS
In FE Model Updating, the element properties of the flight platform/external store
finite element model, which consists of shell and beam type finite elements are
modified systematically. Thus the mode shapes and the natural frequencies of the
finite element model are harmonized with the GVT modal data.
In this stage of the flutter qualification process, where the aeroelastic analyses are
conducted, prioritization of all external store configurations is done in terms of
criticality level regarding aeroelastic considerations. Critical configurations for
which the flutter flight test is necessary are determined and Mach-Altitude
combinations, at which the flight flutter tests are to be conducted, are generated.
TÜBİTAK SAGE, utilizes Genesis®
structural optimization software for
modal updating.
Design variables related to the finite element model are updated at the end of the
optimization process. The model updating process is carried on until the
discrepancy between the modal properties of the finite element model and the GVT
modal results is minimized.
TÜBİTAK SAGE, utilizes ZAERO®
and ZEUS® softwares for
aeroelastic analysis.
4. ÇIRPINTI UÇUŞ TESTLERİ
4. FLUTTER FLIGHT TESTS
Kalifikasyon sürecinin son aşaması olan bu uçuş testlerinin amacı, MIL-HDBK-1763
askeri standardına uygun olarak test edilecek hava platformu/harici yük konfigürasyonunun, önceden tanımlı uçuş zarfı içerisinde, herhangi bir aerodinamik kararsızlığa maruz kalmadığını ve bu konfigürasyonun kabul edilebilir sönüm karakteristiğine
sahip olduğunu doğrulamaktır.
The ultimate goal of Flutter Flight Test, which is the final stage of the flutter
qualification process, is to substantiate that the flight platform with stores, which is
to be qualified in accordance with the MIL-HDBK-1763 military handbook, will not
undergo any critical aeroelastic instabilities and has satisfactory damping
characteristics within the prescribed flight envelope for the external store
configuration(s) of concern.
Çırpıntı uçuş testleri sırasında hava platformu aeroelastik modları çırpıntı tahrik
sistemi ile tahrik edilerek belirlenen uçuş koşullarında veri toplanır, Mobil Telemetre İstasyonu aracılığıyla alınan veriler gerçek zamanlı modal analizlerde kullanılarak
sönüm kestirimi yapılır.
The aeroelastic modes of the flight platform are excited with the Flutter Excitation
System and the real-time data are acquired during the Flutter Flight Test. The
acquired data are transmitted to the Mobile Telemetry Station simultaneously and
the data are used in modal analysis for real-time damping estimation.
Donanım/Yazılımlar
Hardware/Software




Çırpıntı Tahrik Sistemi
Mobil Telemetre İstasyonu
SCADAS III veri toplama sistemi
LMS Test.Lab Flutter Testing




Flutter Excitation System
Mobile Telemetry Station
SCADAS III Data Acqusition System
LMS Test.Lab Flutter Testing
TÜBİTAK SAGE
Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu
Savunma Sanayii Araştırma ve Geliştirme Enstitüsü
The Scientific and Technological Research Council of Turkey
Defense Industries Research and Development Institute
Pk. 16 06261 Mamak, ANKARA/TURKEY
Phone: +90 (312) 590 90 00
Fax: +90 (312) 590 91 48/49
www.sage.tubitak.gov.tr
Download

Broşür - savunma sanayii araştırma ve geliştirme enstitüsü