Խոշոր ֆիքսված թևերով ԱԹՍ-ների սառցակալման սերտիֆիկացման փորձարկում

Փոքր էլեկտրական ԱԹՍ-ների վրա սառցակալման խնդիրը սովորաբար լուծվում է տաքացվող պրոպելերի կամ տաքացվող Պիտոյի խողովակի միջոցով՝ նպատակային լուծում փոքր, սահմանափակ հզորությամբ բաղադրիչի համար: MALE կամ HALE դասի օդանավերի վրա սառցակալումը բոլորովին այլ կարգի խնդիր է. դա ամբողջ օդանավի համար ստանդարտներով պայմանավորված սերտիֆիկացման պահանջ է, որը փորձարկվում է սառցակալման նույն պայմաններում, որոնցով սերտիֆիկացվում են մարդատար տրանսպորտային օդանավերը, քանի որ այս մասշտաբում սարքը թռչում է նույն եղանակային պայմաններում:

1. Սերտիֆիկացման ստանդարտը նույնն է, ինչ մարդատար օդանավերի համար

Այս դասի փորձարկումների համար որպես ուղենիշ ծառայում է NASA-ի Գլենի հետազոտական կենտրոնի Icing Research Tunnel (IRT) -ը՝ աշխարհի ամենամեծ սառեցվող աերոդինամիկ թունելներից մեկը, որը նախատեսված է օդանավերի սառցակալման ուսումնասիրության համար, և հաստատություն, որը հստակորեն վերարտադրում է FAA-ի սառցակալման սերտիֆիկացման ստանդարտը Դաշնային ավիացիոն կանոնակարգի (FAR) 25-րդ մասի C հավելվածում (Appendix C) : Դրա հրապարակված բնութագրերը ցույց են տալիս, թե իրականում ինչ է պահանջում «լիամասշտաբ սառցակալման սերտիֆիկացումը».

Փորձարկման հատված՝ 6 ֆուտ բարձրություն × 9 ֆուտ լայնություն × 20 ֆուտ երկարություն
Փորձարկման հատվածում օդի արագությունը՝ 50-ից 350 հանգույց
Փորձարկման հատվածի ընդհանուր ջերմաստիճանը՝ –25°C-ից 5°C
Ջրի հեղուկ պարունակությունը՝ 0,2-ից 3,0 գ/մ³ , ամպի համասեռությունը պահպանվում է ±10% սահմաններում
Կաթիլի միջին ծավալային տրամագիծը՝ 15-ից 50 մկմ
Համասեռ սառցակալման ամպ, որը ծածկում է փորձարկման հատվածի 4,5 × 6 ֆուտ մակերեսը
Շարժիչից արտամղվող օդի մոդելավորված հոսք մինչև 1 ֆունտ/վրկ ՝ տաք արտամղվող օդն օգտագործող ջերմային հակասառցակալման համակարգերի փորձարկման համար

IRT-ն փորձարկում է օդանավերի լիամասշտաբ բաղադրիչներ, ինչպես նաև ինքնաթիռների և ուղղաթիռների մասշտաբային մոդելներ, իսկ նրա հաճախորդների ցանկը՝ Boeing, Bell Helicopter, Goodrich, Cessna, Sikorsky, ինչպես նաև ԱՄՆ բանակը, ռազմածովային և ռազմաօդային ուժերը, վկայում է այն մասին, որ սա սերտիֆիկացման մակարդակի ենթակառուցվածք է, այլ ոչ թե պարզապես հետազոտական հետաքրքրություն: NASA-ի սառցակալման փորձարկումների ավելի նոր արշավները նաև ընդլայնել են տրամաչափարկման աշխատանքները դեպի ավելի նոր՝ Appendix O գերսառեցված խոշոր կաթիլների (SLD) պայմանները, որոնք այժմ պահանջվում են և՛ FAA-ի, և՛ EASA-ի կողմից՝ ի լրումն բնօրինակ Appendix C պայմանների:

2. Ինչու է սառցակալումից պաշտպանության տեխնոլոգիան տարբերվում ըստ մասշտաբի

Սառցակալումից պաշտպանության տեխնոլոգիան հստակորեն բաժանվում է ըստ օդանավի մասշտաբի, և դա տեղի է ունենում ֆիզիկական պատճառով՝ հասանելի հզորություն: Էլեկտրաջերմային տաքացումը՝ փոքր ԱԹՍ-ներին բնորոշ մոտեցումը, սահմանափակվում է մարտկոցի հոսանքի ուժով, որը կարող է ապահովել փոքր էլեկտրական պլատֆորմը, ինչի պատճառով այն սովորաբար կիրառվում է փոքր, բարձրարժեք բաղադրիչների վրա, ինչպիսիք են պրոպելերը կամ Պիտոյի խողովակը, այլ ոչ թե ամբողջ թևի վրա:

Խոշոր, վառելիքով աշխատող MALE կամ HALE օդանավն ունի բոլորովին այլ էներգետիկ բյուջե, և դա հնարավորություն է տալիս կիրառել ջերմային հակասառցակալում՝ օգտագործելով շարժիչից արտամղվող օդը , որը մղվում է թևի առաջնային եզր պիկոլո խողովակի միջոցով. սա նույն հիմնական ճարտարապետությունն է, որը տասնամյակներ շարունակ օգտագործել են մարդատար տրանսպորտային օդանավերը, և որը փրկում է օդանավին էլեկտրաէներգիայի գեներացման այն հզորությունը կրելուց, որը կպահանջեր ամբողջովին էլեկտրական հակասառցակալման համակարգը: Այս մասշտաբի փաստագրված օրինակներից է RQ-4 Global Hawk -ը, որի շարժիչի ծածկոցի հակասառցակալման համակարգը ջերմություն է ստանում օդանավի հիդրավլիկ համակարգից, այլ ոչ թե արտամղվող օդից. սա հիշեցում է, որ խոշոր ԱԹՀ-ի վրա «ջերմային պաշտպանությունը» կարող է նախագծվել՝ օգտագործելով մեկից ավելի ներքին ջերմության աղբյուրներ, և ճիշտ ընտրությունը կախված է օդանավի համակարգերի հատուկ ճարտարապետությունից:

3. Ինչ պետք է ներառի խոշոր ֆիքսված թևերով օդանավերի սառցակալման փորձարկման արշավը

Փորձարկում իրական սերտիֆիկացման պայմաններում , այլ ոչ թե կամայական ցուրտ և խոնավ միջավայրում. Appendix C-ի ջրի հեղուկ պարունակությունը, կաթիլի չափը և ջերմաստիճանի համակցությունները հստակորեն սահմանված են, քանի որ տարբեր համակցություններ առաջացնում են սառույցի տարբեր ձևեր և աերոդինամիկական տարբեր կորուստներ:
Appendix O-ի գերսառեցված խոշոր կաթիլների պայմանները՝ Appendix C-ի հետ մեկտեղ , քանի որ SLD սառցակալումն առաջացնում է սառույցի կուտակում աերոդինամիկ պրոֆիլի ավելի հետին հատվածում, քան դասական Appendix C սառցակալումը, այնպիսի հատվածում, որը միայն Appendix C-ի դեմ նախագծված հակասառցակալման համակարգերը կարող են չծածկել:
Ամբողջ ջերմային համակարգը, ոչ միայն տաքացվող մակերեսը . արտամղվող օդի համակարգի համար դա նշանակում է փորձարկել խողովակաշարը, պիկոլո խողովակի բաշխումը և ջերմության մատակարարումը մոդելավորված շարժիչի հոսքի տակ, այլ ոչ թե պարզապես չափել մեկուսացված տաքացվող վահանակից թափվող սառույցը:
Աերոդինամիկ արդյունավետությունը՝ իրատեսական սառույցի ձևերի առկայությամբ , քանի որ սերտիֆիկացումը վերջին հաշվով վերաբերում է օդանավի թռիչքային որակներին այն սառույցի պայմաններում, որի դեմ նախագծված է պաշտպանության համակարգը, այլ ոչ թե պարզապես այն բանին, թե արդյոք պաշտպանության համակարգը կանխում է սառույցի գոյացումը լավագույն դեպքում:
Լիամասշտաբ բաղադրիչներ, որտեղ սերտիֆիկացման հիմքը պահանջում է դրանք . IRT-ի փաստագրված կարողությունը՝ փորձարկելու օդանավերի լիամասշտաբ բաղադրիչներ, գոյություն ունի հենց այն պատճառով, որ որոշ բաղադրիչների վրա սառույցի կուտակման ֆիզիկան ճշգրտորեն չի մասշտաբավորվում փոքր մոդելի վրա:

4. Հինգ սխալ, որոնք մենք նկատում ենք

Սառցակալումից պաշտպանության դիտարկումը որպես բաղադրիչի մակարդակի էլեկտրաջերմային խնդիր օդանավի ցանկացած մասշտաբում: Այն, ինչ աշխատում է փոքր ԱԹՍ-ի պրոպելերի համար, չի կարող տարածվել MALE/HALE թևի վրա. և՛ էներգետիկ բյուջեն, և՛ սերտիֆիկացման հիմքը տարբեր են:
Միայն Appendix C-ի փորձարկումը և ենթադրությունը, որ դա ծածկում է «սառցակալումը»: Appendix O-ի գերսառեցված խոշոր կաթիլների պայմաններն այժմ շատ ծրագրերի սերտիֆիկացման հիմքի առանձին, պարտադիր մաս են կազմում, և դրանք սառցակալում են աերոդինամիկ պրոֆիլի այլ հատված:
Ջերմության աղբյուրի վավերացումն առանց մատակարարման համակարգի վավերացման: Արտամղվող օդի համակարգի պիկոլո խողովակի բաշխումը և խողովակաշարի կորուստները նույնքան կարևոր են, որքան հասանելի սկզբնական ջերմությունը. համակարգը, որն աշխատում է թղթի վրա, կարող է բավարար արդյունք չտալ թևի ծայրին:
Սառցակալման կանխարգելման չափումն առանց աերոդինամիկ կորուստների չափման: Սերտիֆիկացումը պարզապես «արդյոք սառույց գոյանում է» հարցը չէ, այլ «ինչպես է օդանավը թռչում սառույցի այն ձևերով, որոնց դեմ վավերացված է պաշտպանության համակարգը»:
Ենթադրությունը, որ մասշտաբային մոդելն արտացոլում է այն ամենը, ինչ լիամասշտաբ բաղադրիչը: Սառույցի կուտակման ֆիզիկան այն ոլորտներից է, որտեղ մասշտաբի էֆեկտներն ամենաքիչ ներողամիտն են, ինչն էլ հենց պատճառն է, որ սերտիֆիկացման մակարդակի սառցակալման աերոդինամիկ թունելներն ուղղակիորեն փորձարկում են լիամասշտաբ բաղադրիչները:

5. Ինչ է սա նշանակում ձեր ծրագրի համար

Տեղեկացրեք մեզ ձեր սերտիֆիկացման հիմքի և սառցակալումից պաշտպանության ճարտարապետության մասին , և մենք կմշակենք փորձարկման ծրագիր՝ հիմնված իրական Appendix C և Appendix O պայմանների վրա, որոնցով ձեր օդանավը պետք է սերտիֆիկացվի, այլ ոչ թե ցուրտ եղանակի ընդհանուր ստուգում: Հարակից ընթերցանություն. մեր գլխավոր հոդվածը

long-range fixed-wing UAS testing

-ի վերաբերյալ:

Աղբյուրներ և նշումներ

NASA Icing Research Tunnel հաստատության բնութագրերը (փորձարկման հատված՝ 6 ֆուտ × 9 ֆուտ × 20 ֆուտ, օդի արագությունը՝ 50–350 հանգույց, ընդհանուր ջերմաստիճանը՝ –25°C-ից 5°C, ջրի հեղուկ պարունակությունը՝ 0,2–3,0 գ/մ³՝ ամպի ±10% համասեռությամբ, կաթիլի MVD՝ 15–50 մկմ, համասեռ սառցակալման ամպ՝ 4,5 × 6 ֆուտ, շարժիչից արտամղվող օդի մոդելավորված հոսք մինչև 1 ֆունտ/վրկ, FAA FAR Part 25 Appendix C սառցակալման սերտիֆիկացման ստանդարտների վերարտադրում, օդանավերի լիամասշտաբ բաղադրիչների և ինքնաթիռների ու ուղղաթիռների մասշտաբային մոդելների փորձարկում, և դրա հաճախորդների բազան, որը ներառում է Boeing, Bell Helicopter, Goodrich, Cessna, Sikorsky ընկերությունները և ԱՄՆ զինված ուժերը). NASA Glenn Research Center / NASA Aeronautics Test Program, "Icing Research Tunnel" fact sheet:
IRT-ի տրամաչափարկման աշխատանքների ընդլայնումը դեպի FAA/EASA Appendix O գերսառեցված խոշոր կաթիլների (SLD) պայմաններ NASA-ի ավելի նոր փորձարկումների արշավներում փաստագրված է NASA Glenn-ի սառցակալման հետազոտությունների հետագա հրապարակումներում՝ NASA Technical Reports Server-ում:
Էլեկտրաջերմային սառցակալումից պաշտպանությունը որպես տիպիկ մոտեցում փոքր, սահմանափակ հզորությամբ ԱԹՍ բաղադրիչների համար՝ ի հակադրություն պիկոլո խողովակի միջոցով արտամղվող օդով ջերմային հակասառցակալման, որպես մոտեցում, որը հարմար է խոշոր, վառելիքով աշխատող HALE օդանավերի համար, և RQ-4 Global Hawk-ի շարժիչի ծածկոցի հակասառցակալման համակարգը, որը ջերմություն է ստանում օդանավի հիդրավլիկ համակարգից. համապատասխանում է օդանավերի սառցակալումից պաշտպանության համակարգերի վերաբերյալ հրապարակված գրականությանը:
Օդանավի նախապատմությունը RQ-4B Global Hawk-ի (HALE դաս) համար. համապատասխանում է հեռահար ֆիքսված թևերով ԱԹՀ-ների (MALE, HALE և VTOL) փորձարկման վերաբերյալ մեր հրապարակված հոդվածին:
Փորձարկման մեթոդաբանության ուղեցույցը (Appendix C-ի և Appendix O-ի լիարժեք փորձարկում, ամբողջ համակարգի ջերմային վավերացում, աերոդինամիկ կորուստների չափում սառույցի ձևերի առկայությամբ, լիամասշտաբ բաղադրիչների փորձարկում) հանդիսանում է TunnelTech-ի ինժեներական պրակտիկան, որն ուղղակիորեն համապատասխանում է վերևում փաստագրված սերտիֆիկացման մակարդակի հաստատության բնութագրերին:

Խոշոր ֆիքսված թևերով ԱԹՍ-ների սառցակալման և ցանկացած եղանակային պայմանների համար սերտիֆիկացում