A SYSTEM TO MEASURE SERVICE LOADS THAT AFFECT THE SU-22UM3K STRUCTURE

Podobne dokumenty
BADANIA W LOCIE RZECZYWISTYCH OBCIĄŻEŃ EKSPLOATACYJNYCH W ELEMENTACH STRUKTURY SAMOLOTU SU-22UM3K

Podstawy Badań Eksperymentalnych

Pomiary tensometryczne. Pomiary tensometryczne. Pomiary tensometryczne. Rodzaje tensometrów. Przygotowali: Paweł Ochocki Andrzej Augustyn

WAT - WYDZIAŁ ELEKTRONIKI INSTYTUT SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH. Przedmiot: CZUJNIKI I PRZETWORNIKI Ćwiczenie nr 1 PROTOKÓŁ / SPRAWOZDANIE

GATHERING DATA SYSTEM FOR CONCRETE S SAMPLE DESTRUCTING RESEARCHES WITH USE OF LABVIEW PACKET

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

E-TRONIX Sterownik Uniwersalny SU 1.2

DTR.AT.01. APLISENS PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA I APARATURY POMIAROWEJ DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA

SDD287 - wysokoprądowy, podwójny driver silnika DC

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 11: Moduł Younga

M-1TI. PRECYZYJNY PRZETWORNIK RTD, TC, R, U NA SYGNAŁ ANALOGOWY 4-20mA Z SEPARACJĄ GALWANICZNĄ. 2

STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA

Interfejs analogowy LDN-...-AN

X-Meter. EnergyTeam PRZYKŁADOWE SCHEMATY SYSTEMU X-METER. 1 punkt pomiarowy. System nr 1. 2 punkty pomiarowe. System nr 2

MPI-8E 8-KANAŁOWY REJESTRATOR PRZENOŚNY

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych Laboratorium Metrologii I. Grupa. Nr ćwicz.

DTR.SP-02 APLISENS PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA I APARATURY POMIAROWEJ DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA

SDD287 - wysokoprądowy, podwójny driver silnika DC

Piezorezystancyjny czujnik ciśnienia: pomiar i wyznaczenie parametrów metrologicznych czujnika i przetwornika ciśnienia

Rys Samolot TS-11 Iskra z przyłączonym testerem diagnostycznym DIA-SO3

Nie stosować wyrobu do opracowywania nowych rozwiązań

MODELOWANIE MATERIAŁÓW KOMPOZYTOWYCH

4. Schemat układu pomiarowego do badania przetwornika

Skuteczna kompensacja rezystancji przewodów.

ĆWICZENIE 1 STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA METALI - UPROSZCZONA. 1. Protokół próby rozciągania Rodzaj badanego materiału. 1.2.

POMIARY TEMPERATURY I

Pomiary Elektryczne Wielkości Nieelektrycznych Ćw. 7

DTR PICIO v Przeznaczenie. 2. Gabaryty. 3. Układ złącz

OSTER 2 Sterownik programowalny z wbudowanym modemem GPRS

SPECYFIKACJA PRZETWORNIK RÓŻNICY CIŚNIEŃ

PL B1. INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU POLSKIEJ AKADEMII NAUK, Kraków, PL BUP 21/08. PAWEŁ LIGĘZA, Kraków, PL

DTR.ZSP-41.SP-11.SP-02 APLISENS PRODUKCJA PRZEMYSŁOWEJ APARATURY POMIAROWEJ I ELEMENTÓW AUTOMATYKI INSTRUKCJA OBSŁUGI

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

SENSORY i SIECI SENSOROWE

Układ ENI-EBUS/URSUS stanowi kompletny zespół urządzeń napędu i sterowania przeznaczony do autobusu EKOVOLT produkcji firmy URSUS..

UKŁAD AUTOMATYCZNEJ REGULACJI STACJI TRANSFORMATOROWO - PRZESYŁOWYCH TYPU ARST

Rejestrator wielokanałowy CL 460

Tematy prac dyplomowych w Katedrze Awioniki i Sterowania. Studia: I stopnia (inżynierskie)

ĆWICZENIE 6 POMIARY REZYSTANCJI

Wejścia analogowe w sterownikach, regulatorach, układach automatyki

Podstawowe przypadki (stany) obciążenia elementów : 1. Rozciąganie lub ściskanie 2. Zginanie 3. Skręcanie 4. Ścinanie

Temat 3 (2 godziny) : Wyznaczanie umownej granicy sprężystości R 0,05, umownej granicy plastyczności R 0,2 oraz modułu sprężystości podłużnej E

Projektowanie systemów pomiarowych

6.1. Wstęp Cel ćwiczenia

LDPS-12ME LISTWOWY DWUPRZEWODOWY PRZETWORNIK SYGNAŁOWY DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, marzec 2003 r.

Ekstensometria. Specjalne oprogramowanie Produkty zgodne z normą. Projekty na miarę.

LDPS-11ME LISTWOWY DWUPRZEWODOWY PRZETWORNIK SYGNAŁOWY DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, kwiecień 2003 r.

I. O FIRMIE. Jeżeli czegoś nie można zmierzyć, to nie można tego ulepszyć... Lord Kelvin (Wiliam Thomas)

POMiAR HAŁASU ZEWNĘTRZNEGO SAMOLOTÓW WEdŁUG PRZEPiSÓW FAR 36 APPENdiX G i ROZdZiAŁU 10 ZAŁOżEń 16 KONWENCJi icao

ĆWICZENIE 15 BADANIE WZMACNIACZY MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI

SPECYFIKACJA PRZETWORNIK RÓŻNICY CIŚNIEŃ DPC250; DPC250-D; DPC4000; DPC4000-D

I0.ZSP APLISENS PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA I APARATURY POMIAROWEJ INSTRUKCJA OBSŁUGI (DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA)

PL B BUP 12/13. ANDRZEJ ŚWIERCZ, Warszawa, PL JAN HOLNICKI-SZULC, Warszawa, PL PRZEMYSŁAW KOŁAKOWSKI, Nieporęt, PL

Diagnostyka pojazdów szynowych - laboratorium -

DTR.APT-28 APLISENS PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA I APARATURY POMIAROWEJ DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA

DYDAKTYCZNE STANOWISKO POMIAROWE DO WYZNACZANIA PARAMETRÓW METROLOGICZNYCH CZUJNIKÓW TENSOMETRYCZNYCH

Wyjścia analogowe w sterownikach, regulatorach

ТТ TECHNIKA TENSOMETRYCZNA

INSTRUKCJA OBSŁUGI ZASILACZ PWS-100RB-2

Laboratorium Elementów i Układów Automatyzacji

Ćwiczenie 4: Pomiar parametrów i charakterystyk wzmacniacza mocy małej częstotliwości REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

LUPS-11ME LISTWOWY UNIWERSALNY PRZETWORNIK SYGNAŁOWY DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, kwiecień 2003 r.

Laboratorium Wytrzymałości Materiałów

Materiały dydaktyczne. Semestr IV. Laboratorium

Koncentrator komunikacyjny Ex-mBEL_COM

Technik elektronik 311[07] moje I Zadanie praktyczne

PAŃSTWOWA KOMISJA BADANIA WYPADKÓW LOTNICZYCH

Politechnika Białostocka

TDWA-21 TABLICOWY DWUPRZEWODOWY WYŚWIETLACZ SYGNAŁÓW ANALOGOWYCH DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, listopad 1999 r.

Elementy oporowe tensometryczne

WYZNACZANIE OPTYMALIZOWANYCH PROCEDUR DIAGNOSTYCZNO-OBSŁUGOWYCH

nastawa temperatury Sprawd zany miernik Miernik wzorcowy

HART-COM - modem / przenośny komunikator HART

SENSORY W BUDOWIE MASZYN I POJAZDÓW

INSTRUKCJA OBSŁUGI Wersja 1.1. Wzmacniacz pomiarowy WZPT-500/300/200/130 z czujnikiem PT-100

Modem radiowy MR10-GATEWAY-S

LUZS-12 LISTWOWY UNIWERSALNY ZASILACZ SIECIOWY DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, kwiecień 1999 r.

SZSA-21 NAŚCIENNY ZADAJNIK PRĄDU DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, wrzesień 2002 r.

NADZOROWANIE EKSPLOATACJI SYSTEMÓW OBRONY POWIETRZNEJ POD KĄTEM ICH NIEZAWODNOŚCI I BEZPIECZEŃSTWA

Tranzystory bipolarne. Właściwości wzmacniaczy w układzie wspólnego kolektora.

Automatyka przemysłowa na wybranych obiektach. mgr inż. Artur Jurneczko PROCOM SYSTEM S.A., ul. Stargardzka 8a, Wrocław

wiczenie 15 ZGINANIE UKO Wprowadzenie Zginanie płaskie Zginanie uko nie Cel wiczenia Okre lenia podstawowe

Dane techniczne analizatora CAT 4S

AP Automatyka: Sonda do pomiaru wilgotności i temperatury HygroClip2-S

Pracownia Automatyki i Elektrotechniki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 1. Połączenia szeregowe oraz równoległe elementów RC

LB-470 Konwerter standardu S300 na wyjście 4..20mA. Wersja 1.1 do współpracy z termohigrometrem LB-710.

WZMACNIACZ TENSOMETRYCZNY WT-2

Koncentrator komunikacyjny Ex-mBEL_COM

Seminarium Elektrycznych Metod i Przyrządów Pomiarowych

WYNiki badań SYSTEmU POmiAROWO-REjESTRACYjNEgO WiATRAkOWCA

Moduł Zasilacza Buforowego MZB-02

Rys. 1. Schemat blokowy rejestratora ZRZ-28

Zakład Zastosowań Elektroniki i Elektrotechniki

INSTRUKCJA DO CWICZENIA NR 5

Sonda do pomiaru prądu zmiennego IAC-15

projekt przetwornika inteligentnego do pomiaru wysokości i prędkości pionowej BSP podczas fazy lądowania;

ТТ TECHNIKA TENSOMETRYCZNA

WZMACNIACZ ODWRACAJĄCY.

ТТ TECHNIKA TENSOMETRYCZNA

Temat nr 3: Pomiar temperatury termometrami termoelektrycznymi

Transkrypt:

DOl 10.1515/jok-2015-0011 Journal ofkonbin 1(33)2015 ISSN 1895-8281 ESSN 2083-4608 A SYSTEM TO MEASURE SERVICE LOADS THAT AFFECT THE SU-22UM3K STRUCTURE SYSTEM DO POMIARU OBCIJ\ZEN EKSPLOATACYJNYCH W ELEMENTACH STRUKTURY SAMOLOTU SU-22UM3K Miroslaw Nowakowski, Zbigniew Jakielaszek Instytut Teclmiczny Wojsk Lotniczych e-mail: miroslaw.nowakowski@itwl.pl; zbigniewjakielaszek@itwl.pl Abstract: Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych has for years been engaged in research and development (R&D) aimed at the detennination of wear-and-tear level that particular aircraft s14fer from. The paper has been intended to present an innovative measuring-and-recording system to collect information on service loads that arise in structural components of the Su-22UM3K aircraft. Research work into loads in some selected stntctural components of the Su-22UM3K has been carried out with the KAM-500 measuring system applied. Modular design has been used to develop the system. This, in turn, allows of changes in the system's configuration, according to what a measuring task requires. The flight testing of loads has covered items of tasks included in the flying training program for the Su- 22UM3K to collect/deliver data on an actual service profile and to determine representative strain-gauge measuring channels to be utilized in further aircraft's service. Keywords: recorder, flight test Streszczenie: Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych prowadzi od lat prace badawczo-rozwojowe majqce na celu okrdlenie stopnia wyeksploatowania statk6w powietrznych. W pracy przedstawiono nmvatorski system pomiarowo-rejestrujqcy do zbierania informacji o obciqteniach eksploatacyjnych wyst~pujqcych w elementach struktury samolotu Su-22UM3K. Badania obciqtefr w wybranych elementach konstrukcji platowca samolotu Su-22UM3K przeprowadzono z wykorzystaniem systemu pomiarowego KAM-500. W opracowaniu systemu wykorzystano modulowq budow~ co pozwala na zmian~ konfiguracji systemu zgodnie z potrzebq zadania pomiarowego. Badania w locie obciqten obejmowaly elementy zadan wyst~pujqce w programie szkolenia lotniczego na samolocie Su-22UM3K w celu dostarczanie informacji o rzeczywistym profilu eksploatacji oraz okrdlenie reprezentatywnych tensometrycznych kanal6w pomiarmvych w dalszej eksploatacji samolotu. Slowa kluczowe: rejestrator, badanie w locie 135

A system to measure service loads that affect the Su-22UM3K structure. System do pomiaru obciążeń eksploatacyjnych w elementach struktury samolotu... 1. Wstęp Obiektem badań był samolot Su-22UM3K przystosowany do pomiaru obciążeń eksploatacyjnych występujących w wybranych elementach struktury samolotu. W pracy przedstawiono system pomiarowo-rejestrujący zbudowany na bazie rejestratora KAM-500 oraz wykorzystujący standardowe wyposażenie pokładowe statku powietrznego. 2. System pomiarowo-rejestrujący System pomiarowo-rejestrujący zabudowano na pokładzie samolotu Su-22UM3K. Główną grupą parametrów mierzonych przez system są odkształcenia wybranych elementów struktury statku powietrznego. Dla uzyskania korelacji pomiędzy odkształceniami występującymi w elementach struktury a parametrami lotu wykorzystano parametry pokładowego rejestratora TESTER-U3 oraz sygnał radiowysokościomierza pokładowego. Równoczesne korzystanie z sygnałów parametrów lotu przez pokładowy rejestrator parametrów lotu oraz badawczy system pomiarowy KAM-500 zapewnione jest przez blok akwizycji B1 (AKW-6). Blok ten zapewnia powielenie wybranych sygnałów rejestratora TESTER-U3 przy jednoczesnym galwanicznym oddzieleniu współpracujących rejestratorów. Taka modyfikacja układu pomiarowego pokładowego rejestratora parametrów lotu nie wpływa na pracę rejestratora TESTER-U3, ale również zapewnia rejestrację wymaganego zestawu parametrów przez badawczy system pomiarowy KAM-500. Schemat blokowy rejestratora pokładowego i badawczego przedstawia rys. 1. Sz6 6T1 TESTER-3U Hb, Vp, 140P Sz2 +27V Nz, Nx, Poch, Przech, Znak_Poch, Znak_Przech Sz3 4TM B1 Z1 Hg Sz1 A-031 Hg Hb, Vp, Nz, Nx, Poch, Przech, Znak_Poch, Znak_Przech ZK6 ZK5 KAM-500 (R1) Rys. 1 Schemat blokowy współpracy systemu rejestracji TESTER-U3 i KAM-500 W skład sytemu pomiarowo-rejestrującego wchodzą: badawczy system pomiarowo-rejestrujący KAM-500; pokładowy system rejestracji parametrów lotu samolotu TESTER-U3; wyposażenie pokładowe: radiowysokościomierz, sieć zasilania pokładowego. 136

Mirosław Nowakowski, Zbigniew Jakielaszek Pokładowy system rejestracji parametrów lotu samolotu TESTER-U3 Pokładowy katastroficzno-eksploatacyjny system rejestracji parametrów lotu TESTER-U3 jest integralnym wyposażeniem samolotu Su-22UM3K. Rejestrator ten przeznaczony jest do rejestracji parametrów lotu samolotu w normalnych i awaryjnych warunkach lotu oraz do zabezpieczenia zarejestrowanej informacji w przypadku katastrofy lotniczej. Dla potrzeb zestawu aparatury pomiaroworejestrującej wykorzystano parametry rejestratora TESTER-U3 pozwalające określić położenie przestrzenne samolotu oraz dynamikę lotu samolotu. W celu pozyskania niezbędnych parametrów pokładowego rejestratora parametrów lotu podłączono się do odpowiednich wyjść bloku 4TM (rys. 1) wykorzystując standaryzowane do poziomu 6.3 V sygnały rejestratora TESTER-U3. Wykaz parametrów TESTER-U3 wykorzystywanych przez rejestrator KAM-500: prędkość przyrządowa Vp; wysokość barometryczna Hb; kąt pochylenia samolotu Poch; znak kąta pochylenia Znak_poch; kąt przechylenia samolotu Przech; znak kąta przechylenia Znak_poch; przeciążenie pionowe Nz; przeciążenie poziome Nx. Dodatkowo z radiowysokościomierza pokładowego A-031 wykorzystano parametr wysokość geometryczna Hg. W celu ujednolicenia wskazań obu rejestratorów wykonano jednoczesne skalowanie torów pomiarowych wspólnych dla rejestratora pokładowego i badawczego oraz sprawdzenie poprawności działania systemów pokładowych. Badawczy system pomiarowo-rejestrujący KAM-500 Badawczy system pomiarowo-rejestrujący został zbudowany na bazie rejestratora KAM-500 firmy ACRA LTD. W skład badawczego systemu pomiaroworejestrującego wchodzą: rejestrator KAM-500; skrzynka modułów przejściowych SMP-4; skrzynka modułu przejściowego SMP-1; podstawa złącz kalibracyjnych PZK-1; blok akwizycji AKW-6; blok złącz i bezpieczników BZB-3; radiowysokościomierz MRA Type 2; akumulator AS512/6.5S; czujniki tensometryczne; podstawy wyposażenia pomiarowego; okablowanie. Do pomiaru odkształceń w elementach struktury samolotu Su-22UM3K wykorzystane zostały tensometry. 137

A system to measure service loads that affect the Su-22UM3K structure. System do pomiaru obciążeń eksploatacyjnych w elementach struktury samolotu... Odkształcenia elementów mechanicznych a tensometria Pomiary odkształceń w miejscu umieszczenia tensometru są pomiarami bezpośrednimi. Podstawowe zależności łączące odkształcenie materiału próbki i zmianę rezystancji tensometru naklejonego na materiale to: odkształcenie względne podłużne materiału l l gdzie: ε - odkształcenie względne podłużne; Δl - przyrost długości próbki; l - długość próbki. zależność odkształcenia poprzecznego od podłużnego 1 gdzie: ν - współczynnik Poisson a materiału próbki; ε 1 - odkształcenie w kierunku poprzecznym. prawo Hooke a dla rozciągania (lub ściskania) E gdzie: σ - naprężenie; E - stała materiałowa nosząca nazwę modułu Younga. rezystancja tensometru l R S gdzie: ρ - rezystancja właściwa materiału z którego wykonany jest tensometr; l - długość czynna tensometru; S - pole przekroju poprzecznego drutu użytego na wykonanie czujnika pomiarowego. zasadnicze równanie tensometrii oporowej R k R gdzie: R - rezystancja znamionowa tensometru ; ΔR - przyrost rezystancji tensometru wywołana odkształceniem próbki; k - stała tensometru. 138

Mirosław Nowakowski, Zbigniew Jakielaszek Z zależności tej wynika, że odkształcenie względne badanego obiektu jest wprost proporcjonalne do względnego przyrostu rezystancji naklejonego na nim tensometru. Jest to bezpośrednie połączenie zjawisk zachodzących w badanej próbce i naklejonym na niej tensometrze. Zmiany rezystancji tensometrów odpowiadających odkształceniom elementów na których są naklejone są bardzo małe. Do takich przyrostów rezystancji niezbędny jest czuły układ pomiarowy. Do tych celów wykorzystywany jest zazwyczaj układ mostka Wheatstone a. Elementami mostka mogą być same tensometry (pełny mostek), dwa tensometry (pół-mostek pomiarowy) lub jeden tensometr (ćwierć-mostek). Jeżeli tensometry nie tworzą pełnego mostka to należy uzupełnić mostek rezystorami. Wyniki pomiarów z wykorzystaniem tensometrów mają sens tylko wtedy gdy są wyskalowane w jednostkach odkształcenia, naprężenia (sił lub momentów). W sytuacji skomplikowanej budowy obiektu badań nie zawsze jest możliwość skalowania bezpośredniego. W tym celu wykonuje się kalibrację elektryczną (pośrednią) z wykorzystaniem rezystora kalibrującego podłączonego równolegle do tensometru pomiarowego lub do rezystora w gałęzi równoległej mostka pomiarowego. wartość rezystora kalibrującego R R x R k gdzie: R x - rezystancja rezystora kalibrującego; napięcie wyjściowe mostka pomiarowego U wy 1 U 4 z N k 10 6 V gdzie: U z - napięcia wyjściowe mostka wynik pomiaru; N - stała mostka zależna od ilości czynnych tensometrów i ich konfiguracji w stosunku do kierunku odkształcenia; U z - napięcia zasilania mostka. Zasada pracy systemu pomiarowego Zasadę pomiaru realizowanego przez jeden kanał systemu pomiarowego przedstawia rys. 2. W rozpatrywanym systemie pomiarowym zastosowano układy pół-mostków z uzupełnieniem do pełnego mostka. Pomiar odkształcenia podłużnego realizuje tensometr R T a odkształcenie poprzeczne tensometr R k. Dzięki temu wykorzystano jednoczesny pomiar odkształcenia podłużnego i poprzecznego. Wykorzystanie takiego czujnika pozwoliło również na 139

A system to measure sen1ice loads that affect the Su-22UM3K structure. System do pomiaru. obciqien eksploatacyjnych w elementach struktury samolotu.... zastosowanie kompensacji wplywu temperatmy na wyiliki pomiaru. Uzupehlienie ukladu p6l-mostk6w do postaci pelnego mostka odbywa si~ w skrzynkach modul6w przejsciowych SMP-1 i SMP-4. W modulach tych odbywa si~ r6wniez kalibracja z wykorzystaniem rezystor6w kalibmj~cych Rx. Mostki pomiarowe zasilane s~ przez programowalne zasilacze rejest:ratora KAM-500. Napi~cia wyjsciowe mostk6w tensometrycznych przetwarzane s~ we wzmacniaczach i filtrach kanal6w pomiarowych rejestratora. KAM-500 I futerface I I Przetwomik DCIAC i Przetwornik wielkosci flzycznych f Filtr cyfrowy f I Przetwomik II Przetwomik I ACIDC DCIAC! f I Wzmacniacz IFiltr analogowyl Dz t I Wzma.cniacz I Uwe SMP-1 ~ Rx ft U offset Rys.2 Zobrazowanie zasady pomiaru. systemu pomiarowego 140

Mirosław Nowakowski, Zbigniew Jakielaszek Elementy systemu pomiarowo-rejestrującego KAM-500 a. Rejestrator KAM-500 Rejestrator KAM-500 zabudowany na pokładzie samolotu Su-22UM3K przeznaczony jest do zapisu parametrów przewidzianych do rejestracji w trakcie lotów próbnych doświadczalnych. Rejestrator posiada budowę modułową, dzięki której możliwe jest dostosowanie jego konfiguracji do potrzeb pomiarowych. Rejestrator KAM-500 występuje w następującym ukompletowaniu: obudowa KAM/CHS/13U; encoder KAD/BCU/001/B; moduł cyfrowy KAD/DSI/002; moduł diagnostyczny KAD/BIT/10; moduł analogowy KAD/ADC/105/B; moduł tensometryczny KAD/ADC/109/S1; moduł szyny danych KAD/UAR/102; moduł pamięci KAD/MEM/103/B. b. Skrzynka modułu przejściowego SMP-1, SMP-4 Skrzynki SMP-1 i SMP-4 służą do uzupełnienia pół-mostków tensometrycznych do postaci pełnego mostka oraz zapewnienia kalibracji tensometrycznych kanałów pomiarowych. Skrzynka SMP-1 posiada jeden a skrzynka SMP-4 cztery moduły. Każdy moduł zawiera osiem kanałów pomiarowych. Kalibracja realizowana jest jednocześnie dla wszystkich kanałów skrzynki przez podłączenie rezystorów kalibrujących, które zmieniają rezystancję aktywnej gałęzi mostka podobnie jak zmieniłaby się ona pod wpływem odkształcenia 1000 μstr. c. Podstawa złącz kalibracyjnych PZK-1 Podstawa złącz kalibracyjnych PZK-1 zapewnia podłączenie odpowiedniego modułu skrzynki SMP-4 oraz SMP-1 do obwodu sterowania kalibracją. Każda podstawa zapewnia podłączenie obwodu zasilania układu kalibracji czterech modułów. Podłączenie wszystkich modułów do obwodu sterowania kalibracją powoduje jednoczesną kalibrację wszystkich modułów (kanałów) skrzynki modułów przejściowych. d. Blok akwizycji AKW-6 Blok akwizycji AKW-6 służy do połączenia systemów pokładowych z systemem rejestracji KAM-500. Dzięki wykorzystaniu bloku akwizycji zapewniona jest galwaniczna izolacja systemów pokładowych od systemu rejestracji KAM-500. Dla celów pomiarowych wykorzystano osiem parametrów rejestratora pokładowego TESTER-3U i jeden parametr radiowysokościomierza pokładowego A-031. 141

A system to measure service loads that affect the Su-22UM3K structure. System do pomiaru obciążeń eksploatacyjnych w elementach struktury samolotu... e. Blok złącz i bezpieczników BZB-3 Blok złącz i bezpieczników BZB-3 zapewnia zasilanie wszystkich elementów systemu rejestracji KAM-500, sterowanie pracą systemu, zabezpieczenie prądowe włączonych obwodów zasilania oraz sygnalizację pracy włączonych obwodów. f. Radiowysokościomierz MRA Type 2 Radiowysokościomierz MRA Type 2 zapewnia pomiar wysokości rzeczywistej samolotu (Alt MRA) w ostatniej fazie lotu przed przyziemieniem. g. Akumulatory AS512/6.5S Akumulatory AS512/6.5S służą do zasilania awaryjnego systemu rejestracji na okoliczność wahania oraz zaniku napięcia pokładowego. Akumulatory pracują jako zasilacz buforowy systemu rejestracji. Podczas normalnej pracy systemu pomiarowego akumulatory są doładowywane. h. Czujniki tensometryczne Czujniki tensometryczne służą do pomiaru odkształceń, naprężeń, sił lub momentów jakie oddziałują na element struktury wybrany do monitorowania podczas badań. Tensometry to czujniki rezystancyjne naklejone na folię. Jako czujniki zastosowano tensometry mierzące odkształcenia w dwóch osiach. Przykładowy tensometr przedstawiono na rys. 3. Rys. 3 Widok tensometru dwuosiowego Tensometry naklejone są na elementy struktury. W ten sposób zmiany rezystancji tensometrów proporcjonalne są do odkształcenia elementu. Tensometry połączone są w układ pół-mostka i następnie uzupełnione do pełnego mostka Wheatstone a (w SMP-1 i SMP-4). Dzięki temu bardzo małe zmiany rezystancji zamieniane są na napięcie, które mierzy i zapisuje rejestrator. Tensometry zabezpieczone są przed odziaływaniem czynników zewnętrznych za pomocą lakieru, gumy butylowej oraz folii aluminiowej. Czujniki tensometryczne dodatkowo zabezpieczono przed uszkodzeniami mechanicznymi żywicą epoksydową. i. Podstawy wyposażenia pomiarowego W celu zapewnienia zabudowy elementów systemu pomiarowego do struktury samolotu wykonano podstawy wyposażenia dostosowane do elementów płatowca. 142

Mirosław Nowakowski, Zbigniew Jakielaszek Wykaz parametrów podlegających pomiarowi i rejestracji Podczas lotów badawczych przewidziano rejestrację parametrów przedstawiających: parametry użytkowe: zapis, liczba ramek, impuls, zdarzenie. położenie przestrzenne i tor lotu samolotu: prędkość lotu, wysokość barometryczną lotu, pochylenie i przechylenie samolotu, przeciążenie pionowe, przeciążenie poziome, wysokość rzeczywistą; parametry związane z odkształceniami struktury. Wykaz rejestrowanych parametrów przedstawiono w tablicach od 1 do 3. Tablica 1. Parametry użytkowe SYGNAŁY UŻYTKOWE 1. Ramka RAMKA 2. Impuls IMPULS 3. Zapis ZAPIS 4. Zdarzenie ZDARZENIE Tablica 2. Parametry analogowe i cyfrowe Lp. Nazwa mierzonej wielkości Oznaczenie SYGNAŁY ANALOGOWE 1. Prędkość przyrządowa Vp 2. Wysokość barometryczna Hb 3. Przeciążenie pionowe Nz 4. Przeciążenie podłużne Nx 5. Kąt pochylenia Poch 6. Znak kąta pochylenia Znak Poch 7. Kąt przechylenia Przech 8. Znak kąta przechylenia Znak Przech 9. Wysokość geometryczna radiowysokościomierz pokładowy Hg SYGNAŁY W FORMACIE RS-232 10. Wysokość geometryczna radiowysokościomierz MRA Alt MRA Tablica 3. Parametry związane z odkształceniami struktury Nr czujnika tensometr. Lokalizacja czujnika tensometrycznego Oznaczenie POŁĄCZENIE LEWE SKRZYDŁO-KADŁUB T1 Dolne ucho SKL11 T2 Górne ucho SKL16 T3 Dźwigar góra PSKLG T4 Dźwigar dół PSKLD PRZEGUB GŁÓWNY LEWA STRONA T5 Nieruchoma część-góra PGLRG T6 Nieruchoma część-dół PGLRD 143

A system to measure service loads that affect the Su-22UM3K structure. System do pomiaru obciążeń eksploatacyjnych w elementach struktury samolotu... Tablica 4. Parametry związane z odkształceniami struktury (cd). LEWA GOLEŃ PODWOZIA GŁÓWNEGO T7 Zastrzał GGL3 T8 Cięgło GGL4 T9 Zginanie przód-tył GGLZ1 T10 Zginanie przód-tył GGLZ2 T11 Struktura nad cięgłem GGLCS T12 Struktura nad golenią 1 GGLS1 T13 Struktura nad golenią 2 GGLS2 T14 Dźwigar tył GGLS3 T15 Struktura za zastrzałem GGLZS KADŁUB LEWA STRONA T16 Wnęka za podwoziem KMGGPL T17 Góra za kabiną KMGGSL T18 Dół pod skrzydłami KMGDSL T19 Góra grzebień tył KMGGTL T20 Dół rozstykówka KMGDTL KADŁUB PRAWA STRONA T21 Góra za kabiną KMGGSP T22 Dół pod skrzydłami KMGDSP T23 Góra grzebień tył KMGGTP T24 Dół rozstykówka KMGDTP T40 Wnęka za podwoziem KMGGPP POŁĄCZENIE PRAWE SKRZYDŁO-KADŁUB T25 Dolne ucho SKP11 T26 Górne ucho SKP16 T27 Dźwigar góra PSKPG T28 Dźwigar dół PSKPD PRZEGUB GŁÓWNY PRAWA STRONA T29 Nieruchoma część-góra PGPRG T30 Nieruchoma część-dół PGPRD PRAWA GOLEŃ PODWOZIA GŁÓWNEGO T31 Zastrzał GGP3 T32 Cięgło GGP4 T33 Zginanie przód-tył GGPZ1 T34 Zginanie przód-tył GGPZ2 T35 Struktura nad cięgłem GGPCS T36 Struktura nad golenią 1 GGPS1 T37 Struktura nad golenią 2 GGPS2 T38 Dźwigar tył GGPS3 T39 Struktura za zastrzałem GGPZS Zapis wszystkich parametrów realizowany jest z częstością 100 Hz. System rejestracji KAM-500 wymaga zasilania napięciem prądu stałego + 27 VDC z sieci pokładowej samolotu. Schemat rozmieszczenia aparatury badawczej Badawczy system pomiarowo-rejestrujący umieszczany jest w strukturze samolotu tj. kadłubie, wnęce podwozia, skrzydle, lukach technicznych itp. Schemat rozmieszczenia aparatury badawczej na pokładzie samolotu Su-22UM3K przedstawiają rys. 4a i 4b. 144

Mirosław Nowakowski, Zbigniew Jakielaszek Rys.4a. Schemat rozmieszczenia aparatury badawczej na pokładzie samolotu prawa strona 145

A system to measure service loads that affect the Su-22UM3K structure. System do pomiaru obciążeń eksploatacyjnych w elementach struktury samolotu... Rys.4b. Schemat rozmieszczenia aparatury badawczej na pokładzie samolotu - lewa strona 146

Mirosław Nowakowski, Zbigniew Jakielaszek 3. Badania w locie Badania w locie obciążeń konstrukcji samolotu SU-22UM3K przeprowadzono podczas: kołowania samolotu, startu, lądowania, startu z konwojera (bezpośrednio po przyziemieniu), prostego pilotażu (Basic), lotu z prędkością naddźwiękową, średniego pilotażu (Advanced), lotu ze zbiornikami podwieszonymi pod kadłubem, lotu ze zbiornikami podwieszonymi pod skrzydłem. Przykładowe przebiegi wybranych obciążeń struktury samolotu Su-22UM3K podczas lotów próbnych doświadczalnych przedstawiono na rys. 5 9. Rys.5 Przykładowy przebieg parametrów związanych z podwoziem prawym Rys.6 Przykładowy przebieg parametrów związanych z podwoziem lewym 147

A system to measure service loads that affect the Su-22UM3K structure. System do pomiaru obciążeń eksploatacyjnych w elementach struktury samolotu... Rys.7 Przykładowy przebieg parametrów związanych z połączeniem skrzydło-kadłub Rys.8 Przykładowy przebieg parametrów związanych z kadłubem 148

Mirosław Nowakowski, Zbigniew Jakielaszek Rys. 9 Przykładowy przebieg parametrów związanych z przegubami skrzydeł 4. Wnioski W wyniku przeprowadzonych lotów próbnych doświadczalnych stwierdzono korelację wartości parametrów zabudowanych na elementach struktury z wartością przeciążenia normalnego. Wyjątek stanowią parametry związane z podwoziem, które są aktywne tylko na ziemi, a niektóre od momentu wypuszczeniu podwozia przed lądowaniem. System pomiarowo-rejestrujący do pomiaru obciążeń eksploatacyjnych w elementach struktury samolotu Su-22UM3K spełnił stawiane mu wymagania. Uzyskane wyniki z badań w locie pozwoliły na przygotowanie pełnoskalowej próby zmęczeniowej struktury samolotu, niezbędnej do przedłużenia resursu technicznego samolotu. Ponadto w wyniku przeprowadzonych lotów próbnych doświadczalnych wybrano osiem reprezentatywnych lokalizacji tensometrów. Dane z tensometrów naklejone na elementach struktury kilku samolotów Su-22UM3K podlegać będą monitorowaniu w procesie eksploatacji nadzorowanej. Uzyskana zostanie w ten sposób ciągła i długotrwała kontrola procesów zachodzących podczas eksploatacji samolotów objętych programem. Na tej podstawie eksploatowane będą pozostałe samoloty Su-22UM3K. 149

A system to measure service loads that affect the Su-22UM3K structure. System do pomiaru obciążeń eksploatacyjnych w elementach struktury samolotu... 5. Literatura [1] Roliński Z.: Tensometria oporowa, WNT, Warszawa 1981. [2] Styburski W.: Przetworniki tensometryczne, WNT, Warszawa 1971. [3] Biuletyn konstrukcyjno eksploatacyjny Nr P/O/R/U/ 5658/K/E/2014. Samolot Su-22UM3K Nr 310 dotyczący: zabudowy systemu rejestracji KAM-500 do pomiaru obciążeń struktury samolotu Su-22UM3K nr 310 oraz określenia zakresu dodatkowych czynności obsługowych. [4] Sprawozdanie z pracy pt.: Zabudowa systemu pomiarowo-rejestrującego KAM-500 na pokładzie samolotu Su-22UM3K nr 310, nr bibl: 8123/50. [5] Sprawozdanie nr 2/36/2015 z przeprowadzenia lotów próbnych doświadczalnych na pomiar obciążeń struktury samolotu Su-22UM3K podczas wykonywania manewrów w locie i na ziemi, nr bibl: 8121/50. dr hab. inż. Mirosław Nowakowski, prof. ITWL Kierownik Zakładu Samolotów i Śmigłowców Instytutu Technicznego Wojsk lotniczych. Specjalizuje się w badaniach statków powietrznych w locie, w tym badania kwalifikacyjne (państwowe), dopuszczające do eksploatacji. Kiereruje unikalnym w kraju Laboratorium Badania Statków Powietrznych. Kierował kilkudziesięcioma pracami naukowymi dla potrzeb Ministerstwa Obrony Narodowej. Rozwija prace badawcze w obszarze bezpilotowych statków powietrznych. mgr inż. Zbigniew Jakielaszek absolwent Wojskowej Akademii Technicznej specjalność osprzęt samolotów i śmigłowców. Major rezerwy. Służył w 1 PLM Mińsk Mazowiecki przy eksploatacji samolotów MiG-29 na stanowiskach dowódcy klucza osprzętu eskadry oraz inżyniera osprzętu pułku. Obecnie w ITWL na stanowisku kierownika pracowni aparatury pomiarowej do badań w locie SP. Współtwórca systemów pomiarowo-rejestrujących wykorzystywanych podczas badań wielu typów samolotów. 150