RETO DEL CLIENTE
Cuando los altos directivos necesitan viajar de Nueva York a Dubái o de Londres a Buenos Aires, ningún otro jet comercial los llevará allí más rápido que el Gulfstream G650® : un avión de cabina ultra grande y de alta velocidad que establece el estándar de excelencia en la aviación comercial. Transporta a ocho pasajeros y a cuatro miembros de la tripulación en vuelos sin escalas de hasta 7000 millas náuticas y a velocidades de hasta Mach 0,925.
Para garantizar que el avión G650 ofrezca una experiencia de vuelo segura y fluida, Gulfstream Aerospace Corporation utiliza un sistema de pruebas “Iron Bird”: una estructura espacialmente correcta y dimensionalmente precisa, fabricada específicamente para reproducir el avión real y evaluar rigurosamente los controles de vuelo, el sistema hidráulico, los sistemas eléctricos y el tren de aterrizaje en una serie de condiciones de funcionamiento.
Estas evaluaciones se volvieron más complicadas cuando Gulfstream decidió utilizar un modo interactivo de prueba, con un piloto operando los controles por cable (FBW) del jet. Debido a que este tipo de prueba involucra comandos humanos espontáneos, proporciona la simulación más precisa posible para el despegue, las maniobras en el aire y el aterrizaje. Sin embargo, requiere un sistema de prueba que pueda aplicar fuerzas variables con precisión a las 12 superficies de control de vuelo, de forma dinámica y en tiempo real.
“La simulación en tiempo real es fundamental para probar la instrumentación del G650, especialmente porque es nuestra primera aeronave con controles FBW”, explica Jim Moriarty, técnico principal del proyecto. “Tenemos que saber exactamente cómo se comportaría la aeronave al recibir comandos de vuelo reales”.
Aunque el Iron Bird está conectado a tierra, el timón, los estabilizadores y otras superficies de control se mueven como lo harían en vuelo. Los sistemas de prueba deben proporcionar una carga y un desplazamiento precisos, porque incluso errores muy pequeños podrían sesgar los resultados de la prueba o dañar el hardware del sistema de vuelo y las superficies de control. Gulfstream comenzó a buscar socios de prueba que pudieran integrar un sistema capaz de interactuar con el software de control de vuelo de la empresa.
“Sabíamos que el proceso implicaría una integración personalizada entre nuestro software y el software del sistema de carga”, comenta Dave Powell, gerente del laboratorio de pruebas de Gulfstream. “Buscábamos un socio con importantes conocimientos técnicos, incluida la capacidad de facilitarnos la gestión de funciones avanzadas de hardware en el laboratorio. MTS resultó ser el candidato ideal”.
SOLUCIÓN DE MTS
Para ayudar al equipo de Gulfstream a alcanzar sus ambiciosos objetivos de pruebas, MTS creó un esquema de control personalizado que detecta cómo cambian las superficies de control y proporciona estas mediciones a través de una interfaz electrónica. La solución de prueba utiliza los datos para anticipar cómo el piloto dirige la simulación y luego aplica las cargas correctas de forma dinámica con un riesgo mínimo de error.
Las fuerzas se aplican con 11 actuadores hidráulicos modelo 244 y un actuador eléctrico para el estabilizador horizontal del jet. Para ayudar a proteger el sistema Iron Bird de cualquier daño potencial, Gulfstream utiliza el sistema Cancelar carga de MTS, un colector personalizado que elimina simultánea y uniformemente toda la energía hidráulica presente en el sistema si se excede el umbral de error.
“Esta es la primera vez que diseñamos un nuevo avión usando el Iron Bird en modo interactivo para probar el diseño antes del primer vuelo”, explica Moriarty. “Es una forma más segura, más eficiente y más rentable para nosotros de ver cómo las fuerzas afectarían a la aeronave. Estamos realizando pruebas que se realizaron anteriormente durante el vuelo. También es una configuración increíble. Traemos a los propietarios de aeronaves y al personal de la FAA y siempre se van impresionados”.
BENEFICIOS PARA EL CLIENTE
La solución de MTS permite a Gulfstream crear un entorno de prueba Iron Bird con capacidades dinámicas de seguimiento de carga en el laboratorio antes del primer vuelo.
“Uno de nuestros objetivos principales nunca fue limitar las capacidades de la plataforma”, explica Walter Dumas, líder de ingeniería de Iron Bird. “Ahora podemos programar cualquier simulación que queramos y tenemos total certeza en que el sistema MTS aplicará la carga aerodinámica correcta a cada superficie en tiempo real. Esto nos ayuda a probar el rendimiento de los sistemas de hardware y software de control de vuelo, así como a simplificar la integración de otras partes, todo lo cual ayuda a validar estas nuevas tecnologías innovadoras”.
Al incorporar la tecnología MTS, el laboratorio ha podido acelerar sus pruebas de control de vuelo de última generación. Está completando las pruebas con mayor rapidez, lo que mejora la eficiencia y mantiene al G650 al día con la fecha prevista de entrada en servicio. Presentado en 2008, el G650 realizó su primer vuelo en noviembre de 2009 y comenzó las pruebas de vuelo en diciembre de 2009. En la actualidad, Gulfstream sigue ampliando la flota de pruebas del G650, trabajando para obtener la certificación de la FAA y la EASA en 2011 y la entrada en servicio en 2012.
“El sistema de pruebas Iron Bird jugó un papel clave en el éxito del primer vuelo del G650”, comenta Powell. “Las pruebas que realizamos en 2009 pusieron a prueba los sistemas de control de vuelo e identificaron áreas de mejora. Pudimos trabajar con nuestro equipo de ingeniería y nuestros proveedores para corregir problemas potenciales de manera proactiva y asegurarnos de que la aeronave cumpliera con las expectativas de rendimiento desde el primer día”.
La colaboración eficaz entre los equipos de MTS y Gulfstream fue clave para el éxito de la integración. Los ingenieros de software de MTS trabajaron en el laboratorio de Gulfstream y estuvieron disponibles por teléfono. Los ingenieros de MTS brindaron asistencia durante las fases de diseño y desarrollo, integración, implementación y capacitación del proyecto, además de ofrecer soporte técnico continuo.
“La experiencia con MTS fue excelente”, señala Powell. “Cada vez que los necesitaba, estaban a una llamada de distancia. El equipo de servicio de campo fue muy receptivo y el trabajo que hicieron fue fenomenal. Como resultado, el banco de pruebas de Iron Bird parece un sistema que hemos diseñado nosotros mismos. MTS debería estar orgullosa de su contribución a nuestro éxito con el avión G650. Sé que lo están”.
