奇石乐为Airbus空客的Zephyr提供地面和飞行测试的测量技术

Kistler为Airbus空中客车公司的一项革命性的航空航天开发项目提供了两个高精度加速度计,为飞行器设计提供了关键数据。这些非常小而轻的传感器——其中一个能够在平流层的压力和温度条件下工作——为进一步加强Zephyr平台铺平了道路。

高空平台站(HAPS)是全球基础设施中的一个缺失环节,旨在为地球上任何地方提供先进的互联和观测能力。与传统的飞机和普通的无人驾驶飞机系统(UAS)不同,HAPS被设计成可以在平流层中连续运行数月。世界上最先进的HAPS之一是空客的Zephyr——以古希腊风神命名——它保持着最长平流层飞行的世界纪录:25天23小时57分钟。

凭借其两个核心功能,即地球观测和互联,Zephyr——其生产设施位于其最初发明的发源地英国范堡罗——它能彻底改变全球市场和互联。38亿人仍然无法连接互联网,许多偏远地区的基础设施和电力稳定性不足。有一天,Zephyr将为他们提供直接到设备的、低延迟、可靠和无缝的互联。关于地球观测,Zephyr提供了一个介于飞机、无人机系统和卫星之间的补充解决方案,因为它能够提供高分辨率、准实时的图像和视频服务,24/7的监测,并且非常灵活,能重新分配任务。但是,哪些技术在这里发挥了作用,使这一切成为可能?

小而轻的传感器设计,具有全面的精度

Zephyr是一种超轻量的太阳能电动HAPS,翼展25米,重量不到75公斤。它由太阳能驱动,作为一个持久的平台——预计可在7万英尺高空停留数月,那里的压力和温度比地面条件更类似于太空。Zephyr的开发经过了最先进的测试程序,以验证其在平流层的安全运行。出于地面和飞行测试的目的,空客使用奇石乐的加速度计,其测量链小而轻。

地面测试确保了在飞行前通过子系统设计的功能和质量标准,而飞行测试能够获取飞行中的数据,以验证操作的最高要求。

我们在推进系统的地面测试中使用了奇石乐加速度计和数据采集设备来验证需求。在飞行过程中,我们使用一台略有不同的奇石乐仪器进行动态数据采集,作为我们飞行测试仪器系统的一部分。”

空客Zephyr首席推进工程师 Diogo Sousa

 

经过极端冷藏后确认了完全的操作功能

这两种解决方案都是基于奇石乐的8793A K-剪切加速度计。这种用于冲击和振动测量的三轴IEPE传感器的低温版本可以在低至零下195°C的条件下运行,使其成为在平流层极寒环境下进行飞行测试的理想解决方案。然而,正如奇石乐的应用工程师Sharon Turner所解释的,有一个挑战需要克服。"Zephyr团队希望能够在飞行中关闭传感器,以节省电池电量。尽管该传感器在零下196°C的温度下也能幸运地工作,但我们测试的最低储存温度只有零下75°C—我们从未预料到有人会想在零下195°C时恢复供电。此外,我们没有内部能力来测试低于零下150℃的温度。因此,我们与我们在美国的同事仔细研究了设计,并得出结论,我们有信心它应该能够恢复供电并完美地工作,但我们无法证明这一点。因此,空客公司进行了低温试验,该装置确实完美地工作,对性能没有任何不利的影响"。

Zephyr的测量链由奇石乐的定制电缆解决方案完成,用于地面试验的是实验室电荷放大器5165A LabAmp。这种多功能的高端信号调节和数据采集解决方案有一个或四个通道,它能与许多不同的传感器类型一起操作—不仅仅是奇石乐的产品。Sousa再次表示。"我们已经成功地在飞行和地面测试中使用奇石头仪器进行数据采集。Zephyr团队寻求对空客世界领先的固定翼HAPS平台的持续发展。对此,意味着数据采集和分析对于验证新的颠覆性设计和技术是最重要的"。LabAmp的编程可以在一个浏览器窗口上舒适地完成,对于更高的通道数,多台设备可以通过菊花链连接,包括通过PTP(精确时间协议)进行同步。"除了灵活的界面,我们对测量精度和奇石乐的服务也非常满意。更重要的是,小而轻的传感器设计是飞行设备的关键," Sousa解释说。

与高空平台站一起前进

空客Zephyr在不久的将来将如何发展,未来的目标有哪些?据Zephyr项目负责人Simon Taylor说,主要着眼于进一步的飞行活动和客户合作,以提高成熟度和操作准备度。他评论说。"通过与奇石乐的合作,我们实现了对Zephyr成功至关重要的两个基本要素:精度和质量最小化。基于高质量数据通过继续开发我们的技术,我们越来越接近系统的成熟度和操作的现实"。

然而,还有一个重要的非技术方面需要考虑:平流层飞行是相当新的,因此,法规正在确定中,一些初步的原则需要进一步阐述;它需要战略合作和发展,以实现有效的共同操作程序。这就是为什么空中客车公司是HAPS联盟的执行成员,该联盟联合了电信、技术、航空和航天方面的公司,以促进平流层的HAPS并使之大众化。重要的里程碑包括法规、频率分配、共同标准和互用性——尤其是提高全球对HAPS技术能够为人类带来的好处的认知。

12.10.2021
玉柴如何在符合国六标准的发动机生产中实现更高的精度、透明度和资源使用效率。
14.09.2021
配备测力仪、实验室电荷放大器和软件的高精度测量链可以进行客观的对比测试。
09.09.2021
SRA: Find the best spot and the ideal sensor layout for direct enforcement of overloaded vehicles.
03.09.2021
Estudio de la Pisada足科诊所位于西班牙瓦伦西亚,其足科专家使用奇石乐3D测力台为患者和运动员制定治疗方案、制作矫形器。
02.07.2021
两个IEPE加速度计为推进器验证和优化飞行特性提供了关键数据,即使在平流层也是如此。
22.06.2021
使用测力台捕捉微振动,优化卫星技术。
02.06.2021
尽管产量大,仍实现零缺陷:使用Kistler测试自动化系统对锌压铸件进行质量保证。
26.04.2021
数字驱动的制动力测量系统使维修技术人员的列车维修更加轻松。
13.04.2021
荷兰海洋研究所MARIN的“大气”测试系统中安装了100个Kistler压力传感器,用于捕获不同环境条件下的波浪冲击力。
22.03.2021
MAN Energy Solutions使用奇石乐传感器,研发顺应未来趋势的燃气轮机
08.02.2021
针对撑杆跳运动训练和生物力学的测量技术助力更好表现。
05.10.2020
配备压电传感器的数字化测量链如何集成于复杂的车辆试验台中?
18.09.2020
令人信服的测试结果:俄亥俄州运输部将进一步增加奇石乐Kistler Lineas传感器的使用,进行交通监测。
20.08.2020
精度是高性能的关键:了解奇石乐测量技术如何助力埃莫克法兰肯(EMUGE FRANKEN)公司研发团队。
22.07.2020
奇石乐ComoNeo满足上海天泽精密模具精密生产要求。
09.06.2020
奇石乐助力森拉天时(Ceratizit)开发高动态车削(HDT)系统,用户仅需一把刀具,即可完成复杂几何结构的加工。
15.11.2019
奇石乐过程监控系统及模腔压力传感器帮助大幅降低注塑成型零件故障率。
23.10.2019
奇石乐测量技术如何助力提升顶级电动工具质量
15.08.2019
奇石乐分析系统如何提高紧固技术的安全性和透明度。
17.07.2019
土耳其选择搭载有奇石乐动态称重系统(WIM)的车辆超载执法管理
24.06.2019
载人飞船再次登月,奇石乐以可靠的测量结果保障月球之旅
20.06.2019
瞬间自动分离良品和次品,每个周期只有短短1.5秒:奇石乐过程监控系统保证年产量达500万件产品的高质量
14.05.2019
为确保零部件和医疗部件的卓越品质,Tessy公司选择了奇石乐传感器和解决方案。
18.04.2019
德国某知名小家电制造商对奇石乐集团旗下公司Vester的自动测试和分拣系统非常信赖。
02.04.2019
奇石乐MARS测力台系统,美国国家橄榄球联盟(NFL)职业橄榄球队——杰克逊维尔美洲虎队(Jacksonville Jaguars)训练智能化的秘密武器
25.03.2019
Schurter AG采用奇石乐过程监控系统maXYmos,以满足汽车制造业对质量控制和可追溯性的严格要求。
18.03.2019
如何高效判断运动员体能状态?奇石乐Quattro Jump运动表现分析系统报告为您提供有效支持。
17.12.2018
奇石乐精准的动态称重(WIM)技术,可持续的保护匈牙利国内道路免受超载车辆损坏。
27.11.2018
Bang&Clean relies on Kistler's precise measurement of ignition processes and pressure wave propagation
10.10.2018
Sartorius applies the process monitoring system ComoNeo from Kistler and thereby increases the process quality during injection molding
08.10.2018
多特蒙德工业大学(TU)机械加工技术研究所(ISF)测试奇石乐新型MicroDyn 9109AA型切削力测力仪,为该研究所在开发微加工工艺方面打开全新的局面,
31.08.2018
采埃孚公司启用带有集成化振动装置的奇石乐软件控制式紧固件测试台。
14.08.2018
大昭和精机株式会 (BIG Daishowa), 总部位于日本大阪,是机械 加工业刀柄的主要生产商之一。公司每年生产50多万个弹簧夹头。 其产品是采用奇石乐(Kistler)的切削力测量设备以及其他资源研发 而成。
16.07.2018
Enhanced quality and efficiency in mobile crane manufacture – thanks to the test stand for torque tools by Kistler
11.04.2018
The world’s largest provider of rail transport technology relies on Kistler’s measurement expertise. Thanks to the only crash wall of its kind in the world, the impact forces of the trains and their components can be precisely measured and analyzed.
14.11.2017
在冷却润滑液产品研发过程中,巴索润滑液公司依靠了奇石乐的专业测量系统。
29.08.2017
Applus IDIADA依赖于奇石乐的内置假人测量技术。
04.01.2017
奇石乐能够检测到车辆碰撞试验中最喜欢的变化,帮助提高事故生存率
22.12.2016
奇石乐优化车辆综合测试
20.12.2016
奇石乐传感器在任何条件下都能最大程度的保证数据的准确度
07.11.2016
Kistler pressure sensors enabled the Rosetta space probe to fly for 6.4 billion kilometers.
28.10.2016
漫步在训练场(已有三年历史)内,立即被一个长长的混凝土建筑所吸引。与办公室和更衣室相同的是,该建筑物有现代化的训练区域,该区域自2015年底以来使用了奇石乐的测力台。该技术产生的测量结果让培训主管深入了解他们球员的身体状况。
17.08.2016
Kistler makes the difference in the crucial sports moments with its Performance Analysis System for Swimming.
19.02.2016
Determination of Pump Efficiency with Kistler KiTorq Measuring Flange System
04.11.2015
Piezoelectric Measurements with CompactRIO™
15.06.2015
Measurement Solutions for Automotive Test Systems
08.05.2015
Quality Assurance in the Automotive Industry
02.03.2015
博泽如何提高双组份制品品质和自动分离缺陷制品
02.12.2014
奇石乐集团追求的是进取和可持续增长的策略– 战略收购是该策略的核心要素之一。这意味着,奇石乐考虑和选择一些企业合作,可以实现更高的目标。2006 年对 Dr. Staiger Mohilo& Co. GmbH 公司的收购就是这种价值观的体现。通过这次收购, 奇石乐和被收购公司得到了共同发展,达到了双赢的目的。
02.12.2014
在太阳系飞行了十年之后,Rosetta 航天器于 2014 年 11 月 12 日将探测器 Philae 发射到“Chury”彗星上。为了避免探测器在 40 亿英里的太空航行中耗尽燃料,使用了奇石乐集团的压力传感器对燃料消耗量进行全程监测。
23.08.2011
HEWI and its Customers Benefit from Cavity Pressure Technology
15.02.2011
End-to-end process monitoring for critical medical moldings
联系方式
文件大小不超过 25 MB