A equipe de instrumentação de teste em terra da Sikorsky enfrentou o desafio de ter múltiplos cenários de teste, e muitos requisitos para os complexos sistemas de teste utilizados no desenvolvimento de seus helicópteros. Seu objetivo era encontrar um único sistema de aquisição de dados que atendesse a todas as suas necessidades de teste.
A Sikorsky escolheu a HBM como parceira para implantar uma frota de sistemas de aquisição de dados que satisfizessem suas necessidades. Uma equipe de projeto formada pelo pessoal da Sikorsky Ground Test Instrumentation e especialistas da HBM dos EUA e Alemanha analisaram os requisitos e iniciaram o desenvolvimento de um conceito geral de sistema para resolver o problema.
O helicóptero é uma máquina complexa, com uma infinidade de sistemas a serem testados e qualificados; consequentemente, o laboratório de testes tem uma gama de bancos de testes muito diferentes. É uma vantagem ter um sistema de DAQ que pode operar em uma variedade de aplicações de teste, e sob numerosos cenários de teste racionalizar vários canais de dados em um único arquivo.
A HBM identificou o QuantumX como o sistema de aquisição de dados ideal para as necessidades de teste da Sikorsky. Este sistema é modular, escalável e com uma arquitetura flexível, satisfaz os requisitos de um sistema fácil e rapidamente reconfigurável que suporta uma gama extremamente ampla de sensores e transdutores.
A flexibilidade e escalabilidade do sistema de aquisição de dados QuantumX da HBM agora permite que a Sikorsky utilize um único sistema de aquisição de dados para satisfazer todas as suas necessidades de teste. A capacidade de reconfiguração rápida do sistema de aquisição de dados QuantumX é ideal para uso com todas as configurações de teste na Sikorsky.
Caixas de velocidades e transmissão são componentes altamente críticos. Os bancos de ensaio dedicados são configurados para permitir o teste de toda a vida útil de uma transmissão, simulando cargas provenientes do rotor e condições extremas, como torques excessivos ou vazamentos de óleo. As medições nestas áreas tendem a se concentrar em torque, rotação, pressão e temperatura. Além disso, todos os atuadores, sistemas hidráulicos e de controle têm um papel fundamental em delegar o controle da máquina e em caso algum devem falhar ou avariar.
Isto significa que um dos cenários de teste mais importantes apresenta medições de temperatura, carga e pressão. Numa escala ligeiramente maior durante campanhas de testes ambientais componentes isolados ou mesmo estruturas inteiras podem ser testados em câmaras climáticas para determinar a sua resposta a frio ou calor extremos. Isto porque é crucial garantir que todos os componentes críticos da máquina permaneçam eficientes e responsivos mesmo em situações ambientais desagradáveis.
Agora imagine ser um Engenheiro de Instrumentação, recebendo a tarefa de especificar um sistema de aquisição de dados para um conjunto muito grande de aplicações de teste necessárias para o desenvolvimento de um helicóptero. Este foi o desafio que a Equipe de Instrumentação de Teste de Solo Sikorsky enfrentou. Muitos cenários de teste, muitos requisitos e um objetivo: encontrar um único sistema de aquisição de dados que atenda a tudo isso. A Sikorsky recorreu à HBM como parceiro para o seu novo sistema de aquisição de dados. Portanto, uma equipe de projeto formada pelo pessoal da Sikorsky Ground Test Instrumentation e especialistas da HBM dos EUA e Alemanha analisaram os requisitos e iniciaram o desenvolvimento de um conceito geral de sistema.
Na fase de design, havia alguns requisitos vitais declarados por Sikorsky que passariam a desempenhar um papel importante na definição final do Sistema DAQ.
O sistema deve suportar todos os possíveis sensores e transdutores utilizados nos laboratórios da empresa, com tipos de sensores, filtros e taxas de amostragem individuais e configuráveis por canal em execução no hardware incorporado. Além disso, os dados de barramento de aviônica digital precisam ser registrados em MIL-STD-1553 e ARINC-429.
O sistema de aquisição de dados deve ser instalado em um gabinete especializado conhecido como Shell.
O shell deve ser móvel, compacto, de design robusto e oferecer uma interface eficiente com o sistema de aquisição de dados. A conectividade Ethernet e sem fio são necessárias.
A shell deve ser rapidamente reconfigurável através da adição, remoção ou comutação entre módulos de medição sem necessidade de ferramentas, com um tempo máximo de reconfiguração de 5 minutos.
Os módulos de medição devem ser capazes de operar fora da Shell, na forma de sistemas de DAQ compactos e portáteis.
O sistema deve ser capaz de interagir com a infra-estrutura de rede existente da empresa através de uma ligação Ethernet sem fios, carregando dados para partilhar enquanto o teste está em execução.
O sistema deve ser capaz de interagir com os sistemas de controle e sistemas de segurança/desligamento existentes da Sikorsky, garantindo conectividade de intertravamento e capacidade de contagem cíclica.
O QuantumX foi o sistema de aquisição de dados HBM selecionado para este projeto. Sua arquitetura modular, escalável e flexível atendeu perfeitamente aos requisitos da Sikorsky. É um sistema fácil e rapidamente reconfigurável, com a capacidade de suportar uma gama extremamente ampla de sensores e transdutores.
Após testes e consultas, o resultado do desenvolvimento conjunto Sikorsky-HBM é um shell capaz de abrigar 18 módulos QuantumX. Isto permite uma contagem total de canais de mais de 250 canais utilizando módulos de 16 canais de alta densidade. Cada shell é uma estação de aquisição de dados móvel totalmente autónoma. E ao utilizar o Gravador de Dados QuantumX CX22B-W, que executa o software para PC catman®AP da HBM, isto elimina a necessidade de um PC adicional.
As características do sistema:
Com o equipamento da HBM, a Equipe de Instrumentação de Testes de Solo da Sikorsky agora implanta uma frota de sistemas DAQ que satisfazem todas as suas necessidades de testes. O design personalizado permite uma reconfiguração rápida e sem precedentes para todas as suas diferentes configurações de teste. Além disso, o software, catman®AP rodando no gravador de dados CX22B-W apresenta funções específicas para testes de fadiga, como gravação de dados baseada em ciclo e múltiplos gravadores paralelos.
Graças à flexibilidade e escalabilidade do sistema de aquisição de dados QuantumX, alta contagem de canais agora são possíveis ligando vários shells de sistemas de dados, sincronizando milhares de canais e armazenando-os em um único arquivo.
Desde o voo do primeiro helicóptero prático do mundo em 1939, a Sikorsky tem permanecido líder na indústria através do seu compromisso com a inovação, excelência e segurança.
A Sikorsky (uma empresa Lockheed Martin) fornece aviões militares e de asa rotativa para todos os cinco ramos das forças armadas dos EUA, juntamente com serviços militares e operadores comerciais em 40 nações.