지상 진동 시험(GVT)

항공기 지상 진동 시험(GVT)에서는 첫 번째 테스트 비행이 이루어지기 전에 플러터 경계 예측을 업데이트하기 위해 지상의 다양한 항공기 구성에 대한 대규모 모달 테스트를 수행합니다.

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engineer, with a yellow security vest, checking the structure of an airplane in the qualification trial phase

진동 변환기

가속도계

모달 해석용으로 설계된 압전 CCLD 가속도계와 구조 해석 측정에 사용되는 삼축 CCLD 압전 가속도계.

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초기 설계 단계부터 최종 인증, 그리고 구조 건전성 모니터링까지 — 제품 개발 전 과정에서 성능을 향상시키고 안정성을 확보하세요.

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지상 진동 시험의 과제들

가상 시뮬레이션은 전체 항공기 개발 프로세스를 획기적으로 가속화시켰습니다. 그러나 물리적 시험은 시뮬레이션 모델의 검증과 신소재 및 제조 공정의 구조적 특성 이해에 여전히 중요한 역할을 합니다.

지상 진동 시험(GVT)은 완성된 항공기의 모달 파라미터를 결정하기 위해 사용되며, 일반적으로 개발 프로세스의 매우 후반 단계에서 수행됩니다. 그 결과는 항공기의 해석 모델을 업데이트하여 플러터 경계(고도와 속도의 조합)를 예측하고, 최초 시험 비행 전에 안전한 비행 영역(flight envelope)을 설정하는 데 사용됩니다. 시험 비행 이후, 해석 모델이 업데이트되고, 최종 플러터 계산이 수행되며, 항공기는 감항 인증(airworthiness certification)을 획득합니다.

지상 진동 시험은 신규 항공기 및 개조를 거치는 기존 항공기에 대해서도 필수적으로 수행되어야 합니다. 이 시험은 헬리콥터나 우주선과 같은 다른 구조물에서도 수행됩니다.

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시스템 제안

일반적인 GVT 시스템은 모달 익사이터 시스템, 모달 가속도계 및 LAN-XI 데이터 수집 하드웨어로 구성됩니다. 측정 및 후처리는 BK Connect® 소프트웨어를 사용하여 수행됩니다. 테스트 형상은 테스트 대상의 유한 요소(Finite Element) 모델을 기반으로 정의됩니다. 유한 요소(FE) 모델은 또한 자극 및 응답 자유도(DOF, Degree-Of-Freedoms)를 정의하기 위한 사전 시험 분석과 목표 모드 조사를 위한 기초 자료로 활용됩니다.

이 시스템은 시험 대상의 크기에 따라 확장 가능하며, 특히 큰 대상의 경우 LAN-XI 데이터 수집 하드웨어를 분산 배치하여 배선량을 최소화할 수 있습니다.

NASA가 BK Connect로 지상 진동 시험을 수행하는 것을 시청하세요

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백: 전기화(Electrification)가 항공기 시험 방식을 어떻게 변화시키고 있는가

전기 추진 기술의 발전은 새로운 구조 형상에 대한 가능성을 열어줍니다. 모든 항공기는 감항성(비행 적합성) 인정 전에 구조적 완전성 시험을 받아야 하지만, 이러한 새로운 구조 형상은 더욱 세심한 주의가 필요합니다. 마찬가지로, 새로운 추진 방식들도 비행 감항성 확보와 최대 항속 거리를 위해 특성화되고 최적화되어야 합니다.

이 백서에서는 지상 진동 시험의 중요성과 이것이 전기 추진 시스템 개발 시 고려해야 하는 이유를 살펴봅니다.

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