Verifica strutturale delle pale rotanti in materiale composito

Estensimetri per i test di fatica e di volo nell'elicotteristica

Il passaggio dalle pale rotanti in alluminio a soluzioni in materiale composito consente di ridurre il peso, migliorare le prestazioni aerodinamiche e allungare gli intervalli di manutenzione dell'elicottero. Trattandosi però di un componente strutturale critico per la sicurezza del volo, l'introduzione di un nuovo materiale o design richiede una validazione rigorosa prima di ottenere la certificazione aeronautica: un dimensionamento non adeguatamente verificato può portare a cedimenti da fatica non previsti, con conseguenze dirette sulla sicurezza e ritardi nell'iter di omologazione.

La verifica si basa sull'applicazione di estensimetri a foglio metallico nei punti della pala soggetti alle sollecitazioni più critiche - radice, attacco al mozzo, sezioni soggette a flessione e torsione - collegati a un sistema di acquisizione dati multicanale. Il processo si sviluppa su due fasi complementari: una prova di fatica a banco, con cicli di carico ripetuti fino al raggiungimento del numero di cicli target o alla rottura del componente, e una prova in volo strumentato, in cui i dati di deformazione vengono raccolti in tempo reale nelle diverse condizioni operative dell'elicottero.

Le prove complessive richiedono tipicamente migliaia di ore tra banco prova e attività in volo. Per garantire la tenuta del sistema di misura in queste condizioni si utilizzano adesivi strutturali dedicati e rivestimenti protettivi per gli estensimetri, in grado di resistere a vibrazioni continue, umidità ed escursioni termiche tipiche dell'ambiente di volo. L'intero programma di prova è tipicamente richiesto dagli enti di certificazione aeronautica competenti (es. FAA) come condizione per l'introduzione in servizio del componente.

Un programma di prova strutturato con estensimetria multicanale fornisce dati sperimentali solidi su cui costruire il dossier di certificazione, riduce il rischio di cedimenti strutturali imprevisti in servizio e permette di stimare con maggiore accuratezza la vita utile e gli intervalli di revisione del componente. Questo si traduce in un iter di omologazione più lineare e in una maggiore affidabilità del componente una volta in servizio.

 

Gli estensimetri misurano le deformazioni superficiali di una struttura per ricavarne le sollecitazioni. Sono lo strumento di riferimento nell'analisi sperimentale delle tensioni, con configurazioni lineari e a rosetta per ogni tipo di misura, statica o dinamica. Scopri la gamma e come scegliere il sensore adatto alla tua applicazione.

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