Ground Vibration Test di un modello di velivolo per galleria del vento

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Nell’ambito di un progetto di ricerca condotto dal Dipartimento di Scienze e Tecnologie Aerospaziali del Politecnico di Milano (https://www.aero.polimi.it/it/), la Vicoter ha svolto il GVT (Ground Vibration Test) di un modello aeroelastico per prove in galleria del vento e l’identificazione del diagramma V-g per la determinazione della velocità di flutter.

Il velivolo, che presenta una pianta tradizionale, coda a T ed un’apertura alare di circa 2.5 m, è stato progettato per lo studio delle leggi di controllo per la soppressione attiva del flutter mediante l’uso degli alettoni. Caratteristica peculiare è la presenza di due pod alle estremità alari contenenti il sistema di abbattimento di emergenza del flutter: in caso di accelerazioni eccessive una massa viene sparata dalla posizione posteriore a quella anteriore, cambiando l’inerzia torsionale dell’ala ed il relativo modo, disinnescando il fenomeno.

Due serie di prove di analisi modale sono state realizzate da Vicoter per entrambe le posizioni delle masse nel pod. Le prime sono state condotte sull’intero velivolo mediante una tecnica MIMO roving. 5 accelerometri sono stati impiegati come riferimento e la struttura è stata eccitata in 46 posizioni mediante martello strumentato. Tali test hanno consentito di identificare i modi di vibrare dell’intero modello, montato nella camera di prova, minimizzando l’effetto di mass loading dovuto ai sensori.

Le seconde hanno visto l’istallazione sulla sola semiala sinistra di 28 accelerometri monoassiali, distribuiti in 7 stazioni lungo l’apertura, 2 posizioni in corda per ogni stazione, con direzione di lettura sia ortogonale, sia parallela alla superficie alare. Tali test sono serviti a individuare con maggior cura le deformate modali, a identificare il modo flessionale front-back, oltre a permettere un’indagine più puntuale dell’interazione fra ala e pod. Anche in questo caso è stata impiegata una tecnica di eccitazione MIMO mediante martello strumentato.

Una seconda attività è stata inoltre svolta sui dati raccolti durante la campagna di test in galleria del vento. A partire dalle accelerazioni rilevate dai sensori posti in ala e acquisite dal sistema imbarcato di cui il modello è dotato, si sono identificati i modi di vibrare a differenti velocità dell’aria allo scopo di ottenere i diagrammi V-f e V-g necessari per determinare la velocità di flutter. Gli andamenti così ottenuti sono stati comparati con metodi alternativi di identificazione dei modi sviluppati dal Politecnico di Milano.