RETO DEL CLIENTE
Con sede en Fort Worth, Texas, Bell Helicopter es un fabricante de aeronaves líder en el sector y la primera empresa que obtuvo la certificación comercial para un helicóptero. A lo largo de una historia que abarca más de ocho décadas, Bell Helicopter ha entregado más de 35 000 aviones comerciales y militares. Es una marca de confianza mundial y un proveedor líder de aviones de elevación vertical.
Mantenerse a la vanguardia en una industria competitiva y altamente regulada significa que Bell Helicopter debe comercializar productos innovadores de la forma más rápida y rentable posible, con una confianza superior en el rendimiento de cada nuevo diseño. Esto hace que los datos de prueba precisos sean un recurso sumamente valioso. Nadie lo sabe mejor que Mark Southard, ingeniero jefe de pruebas del Bell 525 Relentless, que cuenta con una cabina de vuelo con aviónica totalmente integrada y un sistema de control de vuelo por cable. Tan pronto como comenzó la planificación del programa de pruebas para el 525, el Laboratorio de pruebas de sistemas mecánicos se percató de que se estaba quedando sin espacio.
“Desde el principio quedó claro que nuestras instalaciones de pruebas no podían albergar el tamaño de los dispositivos de prueba que necesitaríamos para el 525 Relentless", afirma. “Después de una extensa investigación, determinamos que nuestra mejor opción era convertir un hangar existente en una instalación de prueba de desbordamiento”.
Southard es el curador de la nueva instalación, que comenzó a construirse en 2014 y que ahora se dedica a las pruebas de componentes del fuselaje del Bell 505 Jet Ranger X. Pronto, la instalación comenzará las pruebas de componentes y del fuselaje a escala real del 525, seguidas pronto por las pruebas de componentes del rotor del 525. Sin embargo, para llegar a este punto fue necesario un gran esfuerzo.
“Fue un año muy desafiante para asegurarnos de que todo estuviera configurado correctamente para adaptarse a nuestros nuevos programas de prueba”, menciona Southard. “Una de las formas de mitigar los riesgos para nuestro presupuesto y calendario es con una infraestructura confiable. Necesitábamos equipos de prueba en los que pudiéramos confiar para ofrecer datos precisos que respalden la certificación y verificación de nuestros productos”.
SOLUCIÓN DE MTS
La nueva instalación ocupa 20 000 pies cuadrados de espacio en el complejo de la compañía en Fort Worth. Por el momento, seis ingenieros y cinco técnicos están asignados a pruebas activas y próximas en el nuevo laboratorio de pruebas. Actualmente hay 12 máquinas de prueba independientes programadas para el hangar, con superficies que van de 5'x14' a 20'x50'.
“Cuando diseñamos la nueva instalación, la hidráulica confiable y los controles de prueba eran dos de las principales prioridades”, dijo Southard. “Eso es lo que aportó MTS. Estamos reduciendo el riesgo de datos erróneos con los actuadores MTS, sobre los que tenemos muy buen control. Nuestra precisión va a ser máxima”.
La nueva instalación tiene cuatro unidades de potencia hidráulica MTS SilentFlo™ para el 505 conectadas en paralelo, que pueden entregar hasta 600 gpm a 3000 psi. El equipo de pruebas de artículos de prueba de fatiga (FTA) del fuselaje a escala real del 525 incorpora actuadores MTS 201 para aplicar, reaccionar y equilibrar las condiciones de carga. Para controlar los actuadores y adquirir datos, los ingenieros de pruebas utilizan los controladores digitales MTS FlexTest 200, el software MTS AeroPro™ y el hardware de adquisición de datos MTS FlexDac.
“Gran parte de nuestras pruebas se convierten en comentarios para los diseñadores que les permiten descubrir posibles problemas desde el principio y redirigir sus esfuerzos”, comenta Southard. “Sin una prueba mecánica, realmente no sabes lo que tienes. Las pruebas que realizamos garantizan que nuestros productos sean seguros y confiables para los clientes”.
BENEFICIOS DEL CLIENTE
Las pruebas en las nuevas instalaciones facilitarán los datos estructurales que Bell Helicopter necesita para respaldar la certificación de la FAA para el 525 y la certificación de la Autoridad Certificadora del Transporte de Canadá (TCCA) para el 505. Específicamente, demuestran la integridad estructural y la durabilidad de la estructura del avión y los componentes del rotor, que están sujetos a un espectro de cargas simuladas en vuelo y tierra. La empresa seleccionó las soluciones MTS para garantizar un rendimiento superior y confiable para estas pruebas de carácter crítico.
Por ejemplo, un sistema de prueba puede acumular fácilmente 60 millones de ciclos calificando un solo componente. Luego, los actuadores se reconfiguran para otra prueba, y así sucesivamente. Anteriormente, Bell Helicopter utilizaba cilindros hidráulicos industriales para estas aplicaciones. Pero las fugas de aceite de los sellos de alta y baja presión eran frecuentes y problemáticas. Los actuadores MTS de un solo extremo para trabajo pesado, que operan bajo un control de servoválvula de precisión, fueron una elección fácil.
“Los actuadores MTS han sido un éxito rotundo gracias a su rendimiento sin necesidad de mantenimiento”, afirma Southard. “Para la aplicación del 525 FTA, elegimos los actuadores MTS Model 201 por su rendimiento de alta calidad, con la intención de reutilizarlos en futuras pruebas de fuselaje”.
El rendimiento comprobado también llevó a la selección de controles digitales MTS FlexTest. Los laboratorios de pruebas de Bell Helicopter utilizan software y hardware de pruebas propios, pero estas herramientas no podían albergar fácilmente el número necesario de canales de control para las pruebas de fatiga de los fuselajes. Para encontrar una mejor solución, el equipo de Southard conversó con ingenieros en varias instalaciones de prueba. Los comentarios del laboratorio de pruebas de Cessna sobre la confiabilidad y estabilidad del FlexTest 200 ayudaron a concretar la decisión final.
Se eligió MTS FlexDAC por su capacidad para cambiar la forma en que los programas adquieren datos de prueba. Históricamente, los instrumentos para las pruebas de vuelo y de fatiga eran bandas de puente completo con circuitos de terminación de puente situados aguas abajo del calibre extensométrico. Las unidades MTS FlexDAC cuentan con circuitos de terminación de puente incorporados, lo que permite instrumentar artículos de prueba como canales de cuarto puente por primera vez.
“El ahorro de tiempo y costos de material ha sido significativo con MTS FlexDAC”, afirma Southard.
Bell Helicopter también apreció la forma en que MTS abordó las solicitudes únicas. Durante la integración de las HPU MTS SilentFlo, el equipo de Southard tuvo que realizar varias modificaciones para garantizar el cumplimiento de los requisitos de salud y seguridad medioambiental de la empresa, concretamente la capacidad de integrar el MTS Multi-Pump Control Manager (MPCM) con el sistema de alarma contra incendios de las instalaciones.
“Con la ayuda de MTS, pudimos conectarnos con el MPCM para estar protegidos en caso de alarma de incendio”, dijo Southard. “Además, pudimos agregar actuadores eléctricos a las válvulas de compuerta de la tubería común que une las cuatro HPU, lo que nos permitió reducir el tamaño necesario para la contención de derrames y ahorrar aún más espacio en el laboratorio”.
