بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله ابتدا به بررسی کلی ارابههايفرود و میزان حساسیت این مجموعه در مکانیزم هواپیما پرداخته و در ادامه لزوم توجه به پروسههاي ساخت و مونتاژ این مجموعه مورد بررسی قرار گرفته است. پس از آن بهمنظور حصول اطمینان از صحت ساخت و مونتاژ این مجموعه به تدوین تستهایی جهت صدور تأییدیههاي لازم پرداخته و در نهایت دستگاهی جهت تست موارد تدوین شده طراحی و ساخته شده است. همچنین قابلیت دستگاه جهت انجام تستهاي مختلف نیرو-جابجایی، تست جهش، تست نشتی و روند انجام هر تست بههمراه چگونگی تحلیل نتایج تا رسیدن به تأیید نهایی نیز به تفصیل توضیح دادهشده است.
واژههاي کلیدي: ارابهفرود- تست عملکرد- تست نیرو جابجایی- تست جهش- تست نشتی
مقدمه
اکثر وسایل پرنده براي نشست و برخاست از روي باند، احتیاج به وسیله اي ایمن، بادوام و انعطاف پذیر دارند تا بتوانند سالم ومطمئن از روي باند به پرواز درآمده و پس از آن به آشیانه بازگردند. این وظیفه خطیر را در هواپیما، ارابه فرود - شکل - 1 بر عهده داردعموماً. اگر بخواهیم تعریفی کلی از ارابه فرود بیان کنیم، بایستی آن را قسمتی از هر نوع وسیله پروازي مثل هواپیما، فضاپیما و هلیکوپتر بنامیم که فرود آنرا ممکن میسازد ومعمولاً شامل بخشهاي اصلی زیر است:جاذب ارتعاشی- تورك لینک- چرخ و تایر- محور. با توجه به این که عمده حوادث هوایی در هنگام فرود رخ می دهد، لذا امروزه سیستم ارابهفرود جزء آن دسته از سیستمهاي هواپیما است که علاوه بر نیاز به دقت و کیفیت بالا در طراحی، داراي بیشترین نیاز به نگهداري و بازرسی دوره اي جهت تضمین بالاي سلامت پرواز یک هواپیما می باشد.
در این راستا جهت اطمینان از عملکرد صحیح و موفق این سیستم، علاوه برانجام محاسبات و تحلیل هاي فنی مهندسی متداول در مرحله طراحی و بهینه سازي، مقرر کردن بازبینی ها و کنترل هاي فنی دقیق عملکرد در مراحل ساخت و تعمیر و نگهداري، همچنین انجام تست هاي تجربی در شرایط متنوع کاري، کامل ترین ودقیق ترین روش تعیین میزان قابلیت اطمینان سیستم ارابه فرود و به تبع آن هواپیما می باشد. هرچند تست عملکرد ارابه فرود درشرایط مختلف کاري روي خود هواپیماي نمونه، یا معادل سازي هاي ناشی از موضوع شبیه سازي در تست هاي زمینی،دقیق ترین نتایج را در پی دارد، ولی به علت مخاطرات انسانی و هزینه بالاي این تست ها - بویژه در مواقع عدم موفقیت - ، استفاده از تست هاي زمینی شبیه سازي شده ترجیح داده می شود و بدین ترتیب امروزه می توان گفت پیشرفت و توسعه در طراحی ها و صنایع ساخت ارابه فرود جهان، بهطور عمده ناشی از بهکارگیري انواع تجهیزات تست سیستم ارابهفرود میباشد.
هریک از این تست ها به طور جداگانه بخشی از خصوصیت عملکرد مکانیکی سیستم در شرایط مختلف کاري از جمله استحکام، عمر و دوام، خواص ارتعاشی، پایداري، ضربه پذیري و ... را که در یک محیط آزمایشگاهی شبیه سازي شده به طور تجربی اندازه گیري می نماید. این شبیه سازي به گونه اي باید باشد که بتوان عوامل و خصوصیات قابل اندازه گیري را به راحتی کنترل، اندازهگیري و ثبت نماید و سرانجام با تحلیل نتایج ثبت شده، سیستم را از جهات مختلف ارزیابی کرد.یکی از مهمترین این آزمون ها، آزمون عملکردي4 است. این آزمون به منظور بررسی و کنترل عملکرد صحیح سیستم ارابه فرود در حین عملیات بهره گیري از آن در هواپیما طراحی شده و بیشتر شامل بررسی عملکرد جاذب انرژي و بررسی سینماتیکی عملکرد صحیح کل مجموعه ارابه فرود اعم از یاتاقان ها و اتصالات مربوطه می باشد. به منظور انجام این تست، در ابتدا روند انجام تست هاي لازم بر روي ارابه هاي فرود هواپیماهاي مختلف طراحی شده و پس از تدوین کامل تست ها، دستگاهی بهمنظور نصب انواع ارابهفرود با ابعاد مختلف طراحی و ساخته شد.
-1 دستگاه تست عملکردي
این دستگاه شامل یک سازه با فک هاي متحرك است - شکل. - 2 متحرك بودن این فک ها قابلیت نصب انواع ارابه فرود راتا ارتفاع 2.5 متر براي سازه ایجاد می کند. جهت باز یا بسته کردن فک ها، در بالاي سازه یک موتور الکتریکی تعبیه شده که بااتصال موتور توسط یک کارت سخت افزاري به کامپیوتر، می توان موتور را خاموش و روشن و جهت دورانبالا آن را به منظور یا پایین آوردن فکها انتخاب نمود.در قسمت پایین سازه، به منظور اندازه گیري دقیق نیروي اعمالی به ارابه فرود در طول تست، یک نیروسنج5 دقیق با فرکانس اخذ اطلاعات 10000داده در ثانیه نصب شده است - شکل . - 2 نیروي اعمالی به ارابه فرود در طول تست به صورت همزمان بر روي مانیتور قابل مشاهده است.جهت اندازه گیري فشار داخل سیلندر ارابه فرود در طول تست، یک سنسور فشار سنج دیجیتال توسط یک رابط به سیلندر متصل می شود - شکل. - 2
رابط متصل شده به سیلندر شامل چهار قسمت میباشد. قسمت اول جهت نصب به سیلندر است. در قسمت دوم یک شیر هوا نصب شده تا بتوان از طریق آن فشار هواي داخل سیلندر را تنظیم نمود. در قسمت سوم سنسور فشارسنج دیجیتال و در قسمت چهارم یک فشارسنج عقربه اي براي چک کردن فشار اندازه گیري شده توسط سنسورنصب شده است. اعداد اخذ شده توسط سنسور در طول انجام تست به صورت همزمان بر روي مانیتور قابل مشاهده است.یک موتور الکتریکی نیز در کنار سازه تعبیه شده که توسط یک زنجیر، حرکت خطی پیستون نسبت به سیلندر که همان فشردگی جاذب ارتعاشی ارابه فرود است را دقیقا اندازهگیريکندشکلمی - . - 2
به منظور اعمال نیرو به ارابه فرود در حالات مختلف، در قسمت پایین سازه یک سیستم هیدرولیک طراحی و نصب شده است. جک هیدرولیک دقیقا زیر نیروسنج نصب شده تا نیروي اعمالی به ارابه فرود از طرف جک ثبتدقیقا قابل اندازه گیري وباشد - شکل . - 3 سیستم هیدرولیک مجهز به یک شیر هیدرولیک بوده که قطع و وصل جریان هیدرولیک و انتخاب جهت جریان با فرمانی که توسط کامپیوتر به این شیر داده می شود قابل کنترل و تنظیم دقیق خواهد بود. همچنین بیشترین نیرویی که جک مجاز است به ارابه فرود وارد کند نیز توسط کامپیوتر به سیستم داده خواهد شد. کورس حرکتی جک توسطکه لقمه هایی بر روي پیستون آن نصب میشود قابل تنظیم میباشد. زمان نیز توسط کامپیوتر در طول پروسه تست قابل ثبت است.
در مجموع چهار پارامتر فشار، جابجایی، نیرو و زمان در طول پروسه تست، به صورت همزمان به کامپیوتر ارسال می شود.نرم افزاري جهت انجام این تست طراحی شده که می تواند از پارامترهاي مذکور، همزمان با انجام تست، نمودارهاي مورد نیازرا رسم نماید. محور افقی و عمودي نمودارهاي رسم شده از بین این چهار پارامتر قابل انتخاب می باشد. پس از رسم نمودارهاي موردنظر توسط برنامه تدوین شده که صفحه اصلی آن در شکل 4 نمایش داده شده است، آنها را با نمودارهاي
