精准数据为试验“画像”：奇石乐测量技术助力特技滑翔机机翼破坏性测试

尽管商业动力飞行已成主流，但在“航空先驱奥托·李林塔尔（Otto Lilienthal）的故乡”德国，滑翔运动的传统从未中断。遍布全国的“Akafliegs”——学术滑翔俱乐部（德语“akademische Segelflugvereine”的缩写），正是这一传统的守护者与传承者。在这里，学生与青年工程师不仅能在空气动力学、飞机设计、航空器维护等领域积累宝贵的实操经验，还能以优惠价格考取滑翔机飞行执照、参与竞赛，甚至挑战特技飞行。 

慕尼黑学术滑翔俱乐部成立于1924年，彼时《凡尔赛条约》禁止德国发展动力飞行，滑翔成为航空探索的重要窗口。历经百年，俱乐部至今仍汇聚约40名成员（学生及校友），依托德国加兴LPL实验室，持续开展从空气动力学、飞机设计到航空器维护的全链条实践。俱乐部为航空器行业打造了许多行业标杆，有些至今仍在服役，例如1983年首飞的Mü-28（史上最快滑翔机之一，最高允许速度380公里/小时）与2000年的 Mü-30 “Schlacro”动力拖曳机/特技飞机等机型。

挑战10g过载、320公里时速：Mü-32的严苛认证之路 

2018年加入俱乐部的资深成员Joscha Löwe介绍了Mü-32的宏伟目标：“我们希望打造一款超越Mü-28的特技滑翔机，重点提升失速性能、增强碰撞安全性，并安装自动平面襟翼——所有这些都需在高达10g过载和320公里/小时的高速条件下实现。” 

为通过德国联邦航空局认证，机翼必须经受破坏性测试：在54°C规定温度下，对精密碳纤维机翼实施可控加载，验证其能否承受数倍于预期载荷的极限压力。 

定制化测量方案：奇石乐KiDAQ系统与9377D力传感器担当测试“数据中枢” 

测试在加兴LPL实验室进行。除复杂的载荷悬挂装置外，测量系统的精度与可靠性直接影响测试结果。正在攻读天体物理学硕士、即将完成滑翔机飞行员执照的Clemens Lippmann介绍了奇石乐的定制化方案：“除高速摄像机外，我们还使用了奇石乐的力传感器、35个应变片传感器、绳索位移传感器及温度传感器。所有传感器均接入奇石乐KiDAQ数据采集系统——这是专门为我们的测试定制的解决方案。”

其中，奇石乐9377D型三轴预载压电式力传感器安装于载荷悬挂系统顶端（钢梁与起重机连接点之间），灵敏度极高，测量范围达150kN，可动态高精度测量机翼承受的载荷。KiDAQ数据采集系统的模块化设计更是一大亮点——系统根据测试需求进行最优配置后，可轻松接入各种类型或品牌的传感器信号，并通过精确时间协议（PTP）实现所有模拟量信号的自动同步，极大简化了多传感器测试的部署难度。 

值得一提的是，慕尼黑学术滑翔俱乐部于2021年通过奇石乐碰撞测试合作伙伴——明斯特CTS碰撞测试服务公司首次接触奇石乐。此前在为滑翔机开发创新型碰撞驾驶舱的CraCpit项目中，团队已使用奇石乐公司的假人技术及KiDAQ系统完成最终碰撞测试。正是在那次合作中，团队接触到了jBEAM测量数据分析软件，该软件大幅简化了测试数据评估流程。 

Lippmann回忆道：“jBEAM恰好满足我们的需求，还帮我们省去了大量繁琐的Python编程工作。另一个无价的服务，是奇石乐在现场提供的支持，他们在测量技术和校准方面提供了很大帮助。“ 

测试结果与归因分析：数据为镜，指引下一阶段方向 

2024年4月18日，经过一年多的筹备，破坏性测试在线上同步直播。机翼被加热至54°C后，再逐级加载至更大的载荷——直至经过数秒后被测件断裂，但此测试过程中，最大测试载荷远未达到最大设计载荷（最大测试载荷仅1.61倍，最大设计载荷需达到2倍）。Joscha Löwe坦言，“没有单一因素可被判定为直接原因。最可能的解释是测试装置不足，需增加载荷剪切装置以合理分配力，或优化弯曲轴线。”

此外借助奇石乐jBEAM软件，团队还能对所有传感器信号与摄像机数据进行同步和全面分析。Löwe强调：“jBEAM在数据导入导出及数据后处理方面，功能极其强大且实用。”正是基于这套完整、可靠的数据测量系统，团队才得以将失败转化为可追溯、可归因的研究素材。 

 展望：第二版测试蓄势待发，奇石乐技术持续护航    

 测试规划阶段预计将持续至2028年甚至2030年。第二次测试中，团队计划引入更多奇石乐测量技术，例如增加力传感器、机翼上的应变传感器数量，甚至可能采用光学测量系统以精确追踪机翼变形。

Joscha Löwe总结道：“奇石乐的测量技术已充分证明其价值，未来我们必定会继续使用，必要时还会为Mü-32飞行测试增加传感器技术。” 

从碰撞驾驶舱研发到机翼破坏性测试，奇石乐的测量技术始终在Akaflieg München最具挑战性的项目中扮演“数据之眼”的角色。即使一次测试未达预期，精准的数据依然为下一次突破铺平了道路——这正是测量技术之于创新的真正意义。