On-ground and in-flight vibratory tests of an AS350 helicopter rear-view mirror

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Vicoter (www.vicoter.it) è una società italiana che da più di dieci anni opera in vari settori (aerospazio, automotive, energia) per la misura sia statica, sia dinamica di strutture meccaniche. La sua principale competenza riguarda l’esecuzione di analisi modali e il rilievo di vibrazioni operative, che svolge con metodologie e strumenti all’avanguardia.
Per rilasciare la certificazione di idoneità al volo di nuovi apparati da installare su un elicottero, l’ente certificatore aeronautico richiede di verificare sperimentalmente che nessuna frequenza propria venga a cadere in una banda del “±5% della 1/rev” e della “numero pale/rev”, considerando sia il rotore principale, sia quello di coda. Oltre a ciò, è necessario fornire anche una misurazione dei livelli di accelerazione sull’apparato stesso in varie condizioni di volo.
Nell’ambito di una pluriennale cooperazione con la Boggi Aeronautics (www.boggiaeronautics.eu), Vicoter ha svolto tutti i rilievi necessari su uno specchietto retrovisore orientabile da montare su un elicottero AS350. Il velivolo è stato fornito e allestito da Elifriulia (www.elifriulia.it), mentre lo specchietto è stato provato presso l’aeroporto di Ronchi dei Legionari (GO), Italia.

Elicottero pronto per il test.

Con una ormai consolidata metodologia, Vicoter ha svolto dapprima a terra l’analisi modale dello specchietto, per poi passare alle prove di volo. Dieci accelerometri triassiali sono stati posizionati sulla struttura in modo da poter ricostruire varie forme modali. Particolare attenzione è stata posta nel rilievo della partecipazione dei tre punti di aggancio all’elicottero per la futura correlazione del modello ad elementi finiti. Le funzioni di trasferimento (FRF) sono state acquisite utilizzando un martello strumentato per l’eccitazione ed impattando in vari punti e direzioni. I modi sperimentali sono stati quindi identificati mediante una tecnica MIMO (Multi Input Multi Output) per ottenere la migliore affidabilità dei valori ottenuti.

Set-up sperimentale per l’analisi modale (sinistra). Esempio di modo identificato (destra).

La seconda fase della procedura di certificazione ha visto la misura delle accelerazioni in differenti fasi di volo: decollo, volo livellato a varie velocità, virata, picchiata. Il numero di sensori è stato ridotto a 5, per permettere l’uso della strumentazione imbarcabile. Un accelerometro aggiuntivo è stato posizionato in cabina sul sedile del pilota, per verificare l’assenza di vibrazioni anomale introdotte dall’apparato in prova. Le colormaps in frequenza dei vari accelerometri sono state realizzate per studiare il comportamento vibrazionale dello specchietto retrovisore ed identificare l’importanza dei vari fenomeni.
Entrambi i test sono stati eseguiti con successo.

Esempio di colormap di un sensore installato durante i test di volo.