Aerospaziale

Dove la misura non ammette margini di errore

Nel settore aerospaziale, ogni componente è sottoposto a condizioni operative al limite: sollecitazioni strutturali cicliche, shock e vibrazioni ad alta frequenza, gradienti termici estremi. La strumentazione di misura deve essere altrettanto affidabile — errori non sono ammissibili quando si validano strutture, si qualificano materiali compositi o si caratterizza il comportamento dinamico di un velivolo in volo. Luchsinger supporta ingegneri R&D e responsabili qualità con soluzioni di misura per il settore aerospaziale selezionate per i requisiti aeronautici e spaziali.


Le sfide di misura nel settore aerospaziale

  • Stress analysis su strutture primarie — Misura delle deformazioni su ali, fusoliere e carrelli durante test di carico statico e a fatica, con requisiti di stabilità termica e geometrica a lungo termine.
  • Caratterizzazione dinamica e Ground Vibration Testing (GVT) — Acquisizione della risposta vibrazionale di strutture complete — razzi, capsule, cellule — per l'identificazione di frequenze naturali e modi di vibrazione prima del lancio o del volo.
  • Test su banchi prova motore e componenti propulsivi — Monitoraggio di vibrazioni, pressione dinamica e coppia su turbine, ugelli e sistemi propulsivi in condizioni di alta temperatura e frequenza.
  • Misura della temperatura in ambienti ostili — Rilievo senza contatto della temperatura su freni, superfici di rientro e componenti soggetti a riscaldamento aerodinamico, in presenza di fumi, fiamme o difficoltà di accesso fisico.


Come interviene Luchsinger

Luchsinger affianca il cliente dalla definizione del requisito di misura fino all'interpretazione dei risultati. Per le applicazioni aerospaziali, il portfolio copre l'estensimetria ad alta precisione per ambienti estremi e materiali compositi, l'accelerometria piezoelettrica e MEMS per test di volo e GVT, e la termometria a infrarossi senza contatto per superfici inaccessibili o in rapido movimento. Ogni soluzione è selezionata tenendo conto dei vincoli di qualificazione, peso e affidabilità tipici del settore.

 

FAQ

I test strutturali aerospaziali si basano principalmente su estensimetri a resistenza per la misura delle deformazioni e delle sollecitazioni su componenti come ali, fusoliere e carrelli. Per acquisizioni multicanale si impiegano sistemi DAQ ad alta risoluzione con sincronizzazione precisa. In ambienti criogenici o ad alta temperatura si utilizzano estensimetri con compensazione termica specifica per il materiale del substrato.

Le misure di vibrazione in campo aeronautico vengono eseguite principalmente con accelerometri piezoelettrici, scelti per l'elevata sensibilità, la banda passante estesa e la bassa massa. Per il Ground Vibration Testing (GVT) su strutture complete si impiegano array di sensori leggeri per non alterare le proprietà modali della struttura. Gli accelerometri MEMS a capacità variabile vengono invece scelti quando è necessaria la risposta in continua, per accelerazioni quasi-statiche.

La misura avviene per via non a contatto, con pirometri a infrarossi o termocamere. Per superfici metalliche con emissività variabile si impiegano pirometri a due colori — o a rapporto — che mantengono la precisione anche in presenza di fumi o ossidazione superficiale. Lunghezze d'onda specifiche, come 3,9 µm, consentono di separare la radiazione emessa dal componente da quella della fiamma circostante.

Con stress analysis sperimentale si intende la determinazione dello stato di sollecitazione reale di un componente attraverso la misura diretta della deformazione superficiale con estensimetri. I dati acquisiti vengono confrontati con i modelli FEM per validarne le previsioni, identificare aree critiche e verificare la conformità ai requisiti di fatica e resistenza definiti dalle normative aeronautiche e spaziali applicabili (MIL-HDBK, ASTM, standard ECSS).

Con stress analysis sperimentale si intende la determinazione dello stato di sollecitazione reale di un componente attraverso la misura diretta della deformazione superficiale con estensimetri. I dati acquisiti vengono confrontati con i modelli FEM per validarne le previsioni, identificare aree critiche e verificare la conformità ai requisiti di fatica e resistenza definiti dalle normative aeronautiche e spaziali applicabili (MIL-HDBK, ASTM, standard ECSS).

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