Vibrationsflugzeug

Präzise Schwingungsmessung für Luft- und Raumfahrt

Die strukturelle Integrität von Flugzeugen ist entscheidend für Sicherheit und Leistung. Die Laser-Doppler-Vibrometer von Optomet ermöglichen hochpräzise, berührungslose Schwingungsmessungen, die speziell für die Analyse von Flugzeugflügeln, Nietverbindungen und Hüllenfestigkeit entwickelt wurden. Mit diesen Technologien können selbst kleinste Verformungen und Vibrationen in Echtzeit erkannt werden, was dazu beiträgt, die strukturelle Haltbarkeit zu erhöhen und die Wartungszyklen zu optimieren.

Analyse von Flügelschwingungen

Während des Flugbetriebs bei hohen Geschwindigkeiten sind die Tragflächen eines Flugzeugs erheblichen Vibrationen und Verformungen ausgesetzt. Verformungen können in einem Bereich zwischen einigen wenigen und einigen hundert Millimetern auftreten, während Vibrationen von Nanometern bis zu mehreren hundert Mikrometern reichen können.

Kein herkömmliches Messgerät ist in der Lage, einen solchen Messbereich von mehr als 160 dB in einer einzigen Messung abzudecken. Mit dem Optomet Nova Sense in Verbindung mit der Software OptoGUI ist es erstmals möglich, die Verformungen und Vibrationen gleichzeitig mit einem Dynamikbereich von mehr als 220 dB zu messen. Die überragende Leistung des Optomet Nova Sense wurde durch Messungen an Tragflächenmodellen im Windkanal bestätigt.

Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen!

Präzise Schwingungsanalyse im Windkanal

In einem modernen Windkanal wird ein Flugzeugmodell mit Laser-Doppler-Vibrometern von Optomet auf sein Schwingungsverhalten getestet. Durch die präzise Positionierung der Laser können die Strukturschwingungen und Verformungen des Flugzeugs unter verschiedenen aerodynamischen Bedingungen vollständig erfasst werden. Die berührungslose Messtechnik ermöglicht es den Ingenieuren, kritische Punkte an Flügeln, Rumpf und Gelenken im Detail zu analysieren. Diese Daten sind entscheidend, um Schwachstellen frühzeitig zu erkennen und die strukturelle Festigkeit und Sicherheit des Flugzeugs zu optimieren. Die SMART-Serie von Optomet sorgt dafür, dass komplexe Schwingungsanalysen in Echtzeit und mit höchster Präzision durchgeführt werden können.

Prüfung von Nietverbindungen mit Laservibrometrie

Mit der stetigen Zunahme des Luftverkehrs steigt der Bedarf an schnellen und zuverlässigen Inspektionsmethoden, die die Unversehrtheit der Materialverbindungen überprüfen. Auch wenn geklebte Verbindungen immer beliebter werden, machen genietete Verbindungen immer noch den Großteil der Verbindungen in Flugzeugen aus. Die heutigen Standardinspektionsvorschriften schreiben vor, dass Nieten von zertifiziertem Personal visuell geprüft werden müssen. Diese Inspektionen sind zeitaufwändig, fehleranfällig, und frühe Fehlerstadien werden in der Regel nicht erkannt.

Daher besteht ein großes Interesse an modernen Ansätzen, die eine zuverlässige und standardisierte Inspektion von Nietverbindungen ermöglichen und gleichzeitig die Ausfallzeiten von Flugzeugen verkürzen.

Optomet Scanning Laser Doppler Vibrometer (SLDV) ermöglichen eine berührungslose, zuverlässige und vor allem objektive Früherkennung von losen Nieten. Wird das entsprechende Flugzeugteil, das mit Nieten verbunden ist, in einem breiten Frequenzband angeregt, können SLDVs das komplette Schwingungsverhalten seiner Oberfläche innerhalb des analysierten Frequenzspektrums erfassen und analysieren. Die Abbildung der zu untersuchenden Bereiche um die Nietverbindungen mit geeigneten Auswertungen liefert aussagekräftige Informationen über den Zustand der Nieten, wie z.B. die mittlere Amplitude der Schwingungen, die Kohärenzverteilung der Messdaten oder die Frequenzübertragungsfunktionen zwischen verschiedenen Punkten auf der Oberfläche.

Eine signifikante Abweichung dieser Größen an eng begrenzten Stellen im Vergleich zum Rest der Oberfläche erlaubt eine direkte Beurteilung, ob an diesen Stellen eine ermüdete Nietverbindung vorliegt, auch wenn die Nietverbindung visuell gar nicht erkennbar ist. Das Ausmaß der Abweichung erlaubt auch eine Aussage über den Ermüdungsgrad der Nietverbindung und damit auch eine Entscheidung, ob dieser Niet sofort ausgetauscht werden sollte oder ob die Verbindung noch genügend Festigkeit für den weiteren Betrieb hat und ein Austausch im Rahmen eines regelmäßig geplanten Wartungsplans durchgeführt werden kann.

Weitere Anwendungsbereiche

Neben der Analyse von Flugzeugstrukturen bietet Optomet hochpräzise Lösungen zur Messung der Schwingungen einzelner Turbinenschaufeln an. Diese speziellen Anwendungen helfen dabei, das Schwingungsverhalten von Turbinen zu optimieren und mögliche Resonanzprobleme frühzeitig zu erkennen. Detaillierte Informationen finden Sie auf unserer Seite zur Turbinenanalyse.