DÉFI DU CLIENT
Le NIAR de l’Université d’Etat de Wichita est la plus grande institution universitaire de recherche et de développement en aviation aux Etats-Unis. S’appuyant sur une longue tradition d’excellence dans le domaine de l’aviation à Wichita, dans le Kansas, la « capitale mondiale de l’aviation », le NIAR fournit aux fabricants de l’aérospatiale les installations, les équipements et l’expertise de pointe dont ils ont besoin pour effectuer des essais complexes qui peuvent conduire à des percées pour l’ensemble de l’industrie aérospatiale.
« L’une des nombreuses raisons pour lesquelles les clients choisissent le NIAR est qu’ils peuvent effectuer tous leurs essais ici, en un seul endroit, au lieu de se rendre dans plusieurs installations pour obtenir les données dont ils ont besoin », a déclaré Tim Hickey, directeur de laboratoire d’essai au NIAR. « Lorsqu’un plus grand nombre de nos clients ont commencé à exiger des tests à grande échelle, nous avons dû faire un changement. Nous savions que nous possédions l’expérience, l’équipement et le personnel nécessaires pour effectuer ces essais complexes, mais nous avions besoin de plus d’espace. »
Pour accueillir des avions plus grands et effectuer plus d’essais structurels simultanés à grande échelle, le NIAR s’est procuré l’ancienne arène Britt Brown au Kansas Coliseum, à seulement 18 kilomètres (11 miles) du campus principal de l’université. Le NIAR a passé 15 mois à vider l’arène et à la transformer en Aircraft Structural Test and Evaluation Center (ASTEC), qui a ouvert ses portes au printemps 2013.
D’une superficie de 12 077 mètres carrés (130 000 pieds carrés) l’ASTEC fait deux fois la taille de l’ancien laboratoire d’essais structurels à grande échelle du NIAR et est l’un des plus grands centres d’essais des structures aéronautiques au monde. Il peut permettre d’effectuer des essais à grande échelle sur des avions aussi grands qu’un Boeing 787, avec de la place à revendre.
« Une fois que nous avions planifié l’installation, notre prochaine étape consistait à trouver un équipement d’essai sur lequel nous pouvions nous fier », a déclaré M. Hickey.
SOLUTIONS MTS
Pour gérer une installation haute performance offrant pratiquement tout type d’essai aérospatial – des essais de durabilité et de tolérance de la cellule complète aux essais de coupons et de composants – Hickey et son équipe s’appuient sur une vaste gamme de solutions d’essai MTS. Celles-ci vont des bâtis de charge au sol utilisés pour tester les composants d’avions et les matériaux innovants aux logiciels MTS AeroPro™, en passant par les contrôleurs MTS FlexTest® , les systèmes d’acquisition de données MTS FlexDAC™ et les groupes hydrauliques MTS SilentFlo™ utilisés dans un grand nombre d’applications structurelles à grande échelle.
« Nous avons choisi l’équipement de MTS pour l’installation ASTEC en raison de sa fiabilité et de sa précision ainsi que de la polyvalence du logiciel et du matériel », a déclaré M. Hickey. « Nous entretenons une relation de longue date avec MTS. »
Composée d’un laboratoire structurel à grande échelle, d’un laboratoire d’ingénierie et d’un laboratoire d’essais mécaniques, l’installation ASTEC permet aux clients du NIAR de commander des essais sur toutes sortes d’avions commerciaux et militaires. Par conséquent, les équipes d’essais de l’ASTEC doivent être en mesure de répondre à un éventail tout aussi large de besoins d’essais des clients. Les commandes et les systèmes d’acquisition de données MTS y contribuent de manière significative, donnant aux opérateurs de test la possibilité d’ajouter des canaux de données très facilement entre les configurations et d’utiliser tous les canaux disponibles plus efficacement.
« Par le passé, nous devions attribuer une boîte entière de 48 canaux d’acquisition de données à une station d’essai spécifique », a déclaré M. Hickey. « Le système MTS FlexDAC nous permet d’utiliser efficacement les canaux disponibles sur l’ensemble du spectre des essais. Nous pouvons attribuer des canaux de n’importe quelle boîte à n’importe quelle station d’essai. Si le client décide d’ajouter quelques jauges de déformation supplémentaires à la dernière minute, nous pouvons le faire. »
Le système FlexDAC est également étroitement intégré aux commandes numériques, ce qui permet d’assurer une synchronisation précise et élimine le besoin de synthétiser les données manuellement une fois les essais terminés.
« Le flux intégré de contrôle et d’acquisition de données permet de simplifier les processus qui interviennent après l’essai », a déclaré M. Hickey. « Il améliore la vitesse et la facilité de traitement des données. »
AVANTAGES CLIENTS
L’ASTEC fournit au NIAR l’espace nécessaire pour aider les constructeurs d’avions à saisir de nouvelles opportunités dans les essais structurels à grande échelle. Plus précisément, il permet aux clients du NIAR de terminer pratiquement n’importe quel programme d’essai dans une seule installation haute performance, ce qui leur permet d’économiser du temps et de l’argent.
« Nous avons beaucoup de clients fidèles », a déclaré M. Hickey. « Une fois qu’ils viennent à l’ASTEC et se rendent compte de l’éventail complet des capacités et des équipements dont nous disposons, ils souhaitent effectuer plus de types d’essais sur des projets supplémentaires. C’est plus efficace, et c’est beaucoup moins cher que d’effectuer tous ces différents essais en interne. Nous n’avons pas encore trouvé un besoin de client auquel nous n’avons pas été en mesure de répondre. »
L’ASTEC aidera non seulement les fabricants à optimiser les conceptions plus rapidement, mais accélérera également la validation et la certification, ce qui contribuera à pousser la recherche et le développement plus loin. L’accélération se produit également au niveau du programme d’essai, car les solutions MTS permettent aux équipes du NIAR de traiter les données plus rapidement et de faire avancer le processus d’essai à un rythme soutenu.
« Il arrive souvent que plusieurs chefs de section de l’équipementier surveillent les jauges de déformation pendant l’essai, et dès que c’est terminé, ils veulent voir les données », a déclaré M. Hickey. « Grâce au matériel et aux logiciels MTS, nous pouvons fournir l’ensemble de données complet en trois minutes au lieu de 30 comme à l’accoutumée. Cela permet aux clients de réintégrer plus rapidement l’analyse des contraintes dans le modèle, de vérifier que l’essai a réussi et de passer à autre chose. »
Alors que l’ASTEC poursuit ses efforts d’essais structurels à grande échelle encore plus importants, M. Hickey est convaincu qu’il peut compter sur MTS pour fournir son expertise en cas de besoin.
« Nous avons travaillé en étroite collaboration avec MTS lors de la conception de l’installation ASTEC pour déterminer nos besoins en énergie, hydraulique, chutes électriques et plus encore », a-t-il déclaré. « Nous continuons de trouver l’équipe MTS réactive et utile pour soutenir notre mission à l’ASTEC et au NIAR dans son ensemble. »
