DESAFIO DO CLIENTE
Com sede em Fort Worth, Texas, a Bell Helicopter é um fabricante líder no setor aeronáutico e a primeira empresa a obter uma certificação comercial para um helicóptero. Ao longo de uma história que se estende por mais de oito décadas, a Bell Helicopter já entregou mais de 35.000 aeronaves comerciais e militares. É uma marca de confiança mundial e um dos principais fornecedores de aeronaves de elevação vertical.
Estar à frente em uma indústria competitiva e altamente regulamentada significa que a Bell Helicopter deve trazer produtos inovadores ao mercado da forma mais rápida e econômica possível, com confiança superior no desempenho de cada novo projeto. Isto torna os dados de teste precisos um recurso extremamente valioso. Ninguém sabe disso melhor do que Mark Southard, engenheiro líder de testes do Bell 525 Relentless, que apresenta uma cabine de voo aviônica totalmente integrada e um avançado sistema de controle de voo fly-by wire. Assim que começou o planejamento do programa de teste 525, o Laboratório de Teste de Sistemas Mecânicos percebeu que estava ficando sem espaço no piso.
"Ficou claro muito cedo que nossa instalação de testes não podia acomodar a ocupação dos equipamentos de teste que precisaríamos para os 525 Relentless", disse ele. "Após uma extensa pesquisa, determinamos que nossa melhor opção era converter um hangar existente em uma instalação de teste de transbordamento"
Southard é o curador da nova instalação, que começou a ser construída em 2014 e agora está envolvida em testes de componentes da estrutura da aeronave para o Bell 505 Jet Ranger X. Em breve, a instalação iniciará os testes de componentes e da estrutura completa da aeronave para o 525, seguido em breve por testes de componentes dos rotores do 525. Chegar a este ponto, no entanto, exigiu muito trabalho duro.
"Foi um ano muito desafiador, assegurando que tudo foi preparado adequadamente para acomodar nossos novos programas de teste", disse Southard. "Uma das formas de mitigar os riscos para nosso orçamento e cronograma é com uma infraestrutura confiável". Precisávamos de equipamento de teste em que pudéssemos confiar para fornecer dados precisos que suportassem a certificação e verificação de nossos produtos"
SOLUÇÃO DA MTS
As novas instalações ocupam 1.900 metros quadrados de espaço no campus da empresa em Fort Worth. No momento, seis engenheiros e cinco técnicos estão designados para testes ativos e futuros no novo laboratório de testes. Existem atualmente 12 máquinas de teste independentes programadas com ocupações que variam de 5'x14' a 20'x50'.
"Quando projetamos as novas instalações, a hidráulica confiável e os controles de teste foram duas prioridades máximas", disse Southard. "Foi isso que a MTS trouxe para a mesa. Estamos reduzindo o risco de dados ruins com atuadores MTS, sobre os quais temos muito bom controle. Nossa exatidão vai ser destaque."
A nova instalação tem quatro unidades de potência hidráulica MTS SilentFlo™ 505 ligadas em paralelo, que podem fornecer até 600 gpm a 3.000 psi. A máquina de teste de Fatigue Test Article (FTA) da estrutura aérea em escala real do 525 incorpora atuadores MTS 201 para aplicar, reagir e equilibrar as condições de carga. Para controlar os atuadores e adquirir dados, os engenheiros de teste usam controladores digitais MTS FlexTest 200, software MTS AeroPro™ e hardware MTS FlexDac Data Acquisition.
"Grande parte de nossos testes resulta em feedback aos projetistas para ajudar a descobrir possíveis problemas logo no início e redirecionar seus esforços", disse Southard. "Sem um teste mecânico, você realmente não sabe o que você tem. Os testes que realizamos oferecem a garantia de que nossos produtos são seguros e confiáveis para os clientes"
BENEFÍCIOS PARA O CLIENTE
Testes nas novas instalações fornecerão os dados estruturais de que a Bell Helicopter precisa para apoiar a certificação FAA do 525 e a certificação do 505 pela Transport Canada Certifying Authority (TCCA). Especificamente, eles demonstram a integridade estrutural e a durabilidade dos componentes da fuselagem e do rotor, que são submetidos a um espectro de cargas simuladas de voo e no solo. A empresa selecionou soluções MTS para garantir um desempenho superior e confiável para estes testes de missão crítica.
Por exemplo, um sistema de teste pode facilmente acumular 60 milhões de ciclos qualificando um único componente. Depois os atuadores são reconfigurados para outro teste, e assim por diante. Anteriormente, a Bell Helicopter utilizava cilindros hidráulicos industriais para estas aplicações. Mas os vazamentos de óleo das vedações de alta pressão e baixa pressão eram frequentes e problemáticos. Os atuadores MTS de ponta única e para serviço pesado, que operam sob controle de servoválvulas de precisão, foram uma escolha fácil.
"Os atuadores MTS têm sido um sucesso retumbante devido a seu desempenho livre de manutenção", disse Southard. "Para a aplicação do TLC 525, escolhemos os atuadores MTS Modelo 201 por seu desempenho de alta qualidade, com a intenção de reutilizá-los em testes futuros da estrutura da aeronave"
O desempenho comprovado levou à seleção dos controles digitais MTS FlexTest também. Os laboratórios de teste da Bell Helicopter utilizam software e hardware de teste proprietário, mas estas ferramentas não poderiam facilmente acomodar o número necessário de canais de controle para o teste de fadiga da estrutura da aeronave. Para encontrar uma solução melhor, a equipe da Southard conversou com engenheiros em várias instalações de teste. O feedback do laboratório de testes da Cessna sobre a confiabilidade e estabilidade do FlexTest 200 ajudou a solidificar a decisão final.
O MTS FlexDAC foi escolhido por sua capacidade de mudar a forma como os programas adquirem dados de teste. Historicamente, a instrumentação para testes de voo e fadiga eram aparelhos de ponte completa com circuitos de conclusão de ponte localizados a jusante dos strain gages. As unidades MTS FlexDAC têm circuitos integrados de conclusão de pontes, permitindo que os artigos de teste sejam instrumentados como canais de um quarto de ponte pela primeira vez.
"A economia de tempo e custo de material tem sido significativa com o MTS FlexDAC", disse Southard.
A Bell Helicopter também apreciou a forma como a MTS abordou pedidos únicos. Ao integrar as HPUs MTS SilentFlo, a equipe da Southard precisou fazer várias modificações para garantir a conformidade com os requisitos de integridade e segurança ambiental da empresa - especificamente a capacidade de integrar o MTS Multi-Pump Control Manager (MPCM) com o sistema de alarme de incêndio da instalação.
"Com a ajuda da MTS, conseguimos fazer a interface com a MPCM para a proteção de desligamento em caso de alarme de incêndio", disse Southard. "Além disso, conseguimos adicionar atuadores elétricos às válvulas de gaveta no tubo comum que unem as quatro HPUs, o que nos permitiu reduzir a exigência de tamanho para contenção de derramamento e economizar ainda mais espaço no laboratório"
