고객이 직면한 과제
텍사스 Fort Worth에 본사를 두고 있는 Bell Helicopter는 업계를 선도하는 항공기 제조업체이자 헬리콥터에 대한 상업 인증을 획득한 최초의 회사입니다. Bell Helicopter는 80년이 넘는 시간 동안 35,000대 이상의 상용 및 군용 항공기를 제작했습니다. Bell은 전 세계적으로 신뢰받는 브랜드이자 최고의 수직 이착륙 항공기 제조업체입니다.
경쟁이 치열하고 규제가 엄격한 산업에서 앞서 나가려는 Bell Helicopter는 새로운 설계의 성능에 대한 흔들림 없는 확신을 가지고 가능한 한 빠르고 비용 효율적으로 혁신적인 제품을 시장에 출시해야 합니다. 따라서 정확한 테스트 데이터는 매우 귀중한 리소스입니다. 완전히 통합된 항공 전자 공학 조종실과 고급 플라이 바이 와이어 비행 제어 시스템을 갖춘 Bell 525 Relentless의 수석 테스트 엔지니어 Mark Southard보다 이를 더 잘 아는 사람은 없습니다. 기계 시스템 테스트 실험실에서는 525 테스트 프로그램에 대한 계획이 시작되자마자 바닥 공간이 부족하다는 것을 깨달았습니다.
"저희 테스트 시설에 525 Relentless에 필요한 테스트 고정물을 설치할 공간이 없다는 것이 아주 초기부터 분명해졌습니다."라고 그는 말했습니다. "저희는 광범위한 연구 끝에 기존 격납고를 오버플로 테스트 시설로 전환하는 것이라고 최선의 선택이라고 결론지었습니다."
Southard는 2014년에 건설을 시작하여 현재 Bell 505 Jet Ranger X의 기체 구성요소 테스트를 진행하고 있는 새로운 시설의 큐레이터입니다. 이 시설은 525 로터 부품 테스트를 끝내면 525의 구성요소 및 본격적인 기체 테스트를 시작할 것입니다. 그러나 이 지점에 도달하기 위해서는 많은 노력이 필요했습니다.
"저희는 새로운 테스트 프로그램을 수용할 수 있도록 모든 것이 제대로 설정되었는지 확인하며 힘든 한 해를 보냈습니다." Southard가 말했습니다. "예산 및 일정과 관련한 위험을 완화하는 방법 중 하나는 안정적인 인프라를 사용하는 것입니다. 저희는 제품의 인증 및 검증을 지원하는 정확한 데이터를 제공하기 위해 신뢰할 수 있는 테스트 장비가 필요했습니다."
MTS SOLUTION
새로운 시설은 회사의 Fort Worth 캠퍼스에서 20,000평방피트의 공간을 차지합니다. 현재 6명의 엔지니어와 5명의 기술자가 새로운 테스트 실험실에서 진행 중인 테스트 및 향후 테스트에 배정되어 있습니다. 현재 5'x14 '에서 20'x50' 크기의 격납고에 12개의 독립적인 테스트 기계를 설치할 계획입니다.
"새로운 시설을 설계할 때 신뢰할 수 있는 유압 장치와 테스트 제어가 최우선 과제였습니다." Southard의 말입니다. "MTS에서 제안한 것이 바로 그러한 문제였습니다. 저희는 MTS의 액추에이터를 사용하여 불량 데이터의 위험을 줄이고 있으며 이 부분을 잘 제어하고 있습니다. 저희가 생성하는 데이터는 매우 정확할 것입니다."
새로운 시설에는 4개의 MTS SilentFlo™ 505 유압 동력 장치가 병렬로 연결되어 3,000psi에서 최대 600gpm을 제공할 수 있습니다. 525 실물 크기 피로 테스트 기체(FTA) 테스트 기계에는 MTS 201 액추에이터가 통합되어 부하 조건을 적용, 반응 및 균형을 맞춥니다. 테스트 엔지니어는 액추에이터를 제어하고 데이터를 수집하기 위해 MTS FlexTest 200 디지털 컨트롤러, MTS AeroPro™ 소프트웨어 및 MTS FlexDac 데이터 수집 하드웨어를 사용합니다.
"저희가 수행하는 테스트의 대부분은 설계자에게 피드백으로 제공되어 잠재적인 문제를 조기에 발견하고 노력을 방향을 돌리는데 도움이 되도록 합니다." Southard가 말합니다. "기계적인 테스트를 하지 않으면 가지고 있는 것이 무엇인지 확실하게 알 수 없습니다. 저희가 실행하는 테스트는 저희 제품이 고객에게 안전하고 신뢰할 수 있음을 보장합니다." Southard가 말합니다.
고객 혜택
새로운 시설의 테스트는 Bell Helicopter가 525에 대한 FAA 인증 및 505에 대한 TCCA(Transport Canada Certifying Authority) 인증을 지원하는 데 필요한 구조 데이터를 제공합니다. 특히 다양하게 시뮬레이션된 공중 및 지면 하중을 받는 기체 및 로터 부품의 구조적 무결성과 내구성을 보여줍니다. 이 회사는 이렇게 중요한 테스트에서 우수하고 안정적인 성능을 보장하기 위해 MTS 솔루션을 선택했습니다.
예를 들어 테스트 시스템은 단일 구성요소를 검증하는 6천만 사이클을 쉽게 누적할 수 있습니다. 그런 다음 다른 테스트를 위해 액추에이터가 재구성됩니다. 예전에 Bell Helicopter는 이러한 응용 분야에 산업용 유압 실린더를 사용했습니다. 그러나 고압 및 저압 씰에서 오일 누출이 자주 발생하는 문제가 있었습니다. 정밀 서보 밸브 제어 하에서 작동하는 단일 종단, 중부하 작업용 MTS 액추에이터는 자연스러운 선택이었습니다.
"MTS 액추에이터는 유지 보수가 필요 없는 성능으로 인해 큰 성공을 거두었습니다."라고 Southard는 말했습니다. "525 FTA 응용 분야의 경우 향후 기체 테스트에서 재사용할 의도로 고품질 성능이 보장된 MTS 모델 201 액추에이터를 선택했습니다."
MTS FlexTest 디지털 제어도 입증된 성능 덕분에 선택되었습니다. Bell Helicopter의 테스트 실험실은 독점 테스트 소프트웨어 및 하드웨어를 사용하지만 이러한 도구는 기체 피로 테스트에 필요한 제어 채널 수를 쉽게 수용할 수 없습니다. Southard의 팀은 더 나은 솔루션을 찾기 위해 여러 테스트 시설의 엔지니어와 이야기했습니다. Cessna 테스트 실험실에서 보내는 FlexTest 200의 신뢰성과 안정성에 대한 피드백은 최종 결정을 확고하게 하는 데 도움이 되었습니다.
MTS FlexDAC는 프로그램이 테스트 데이터를 수집하는 방식을 변경하는 기능이 필요해 선택되었습니다. 역사적으로 비행 및 피로 테스트를 위한 기기는 스트레인 게이지의 다운스트림에 브리지 완성 회로가 있는 풀 브리지 게이지였습니다. MTS FlexDAC 장치에는 브리지 완성 회로가 내장되어 있어 세계 최초로 테스트 항목을 쿼터 브리지 채널로 계측할 수 있습니다.
Southard는 "MTS FlexDAC를 사용하면 시간과 재료 비용을 크게 절감할 수 있습니다."라고 합니다.
Bell Helicopter는 MTS가 고유한 요청에 접근하는 방식도 높이 평가했습니다. Southard의 팀은 MTS SilentFlo HPU를 통합하는 동안 회사의 환경 건강 및 안전 요구 사항, 특히 MTS MPCM(다중 펌프 제어 관리자)을 시설의 화재 경보 시스템과 통합하는 회사의 방침을 준수하기 위해 몇 가지 수정 작업을 수행해야 했습니다.
"MTS의 도움으로 저희는 화재 경보가 발생하여 테스트를 종료할 때 테스트 기체를 보호하기 위해 MPCM과 인터페이스를 연결할 수 있었습니다."라고 Southard는 말했습니다. "저희는 또한 4개의 HPU를 연결하는 공용 파이프의 게이트 밸브에 전동 액추에이터를 추가할 수 있었기 때문에 유출 방지를 위한 크기 요구 사항을 줄이고 실험실의 바닥 공간을 더 많이 절약할 수 있었습니다."
