Details

Introduzione
Il timone è una delle tre superfici di controllo primarie di un aeromobile (insieme agli alettoni e al piano di quota). Controlla il moto di imbardata, consentendo all’aeromobile di mantenere la stabilità direzionale durante il volo normale ed eseguire manovre sicure in situazioni critiche come atterraggi con vento trasversale, virate coordinate o condizioni di avaria motore. L’attuatore del timone è il dispositivo meccanico che converte l’energia pneumatica o idraulica in una deflessione controllata del timone. La sua affidabilità è fondamentale: una risposta lenta, una perdita o un guasto sotto carico possono causare gravi instabilità di volo. Per questo motivo, gli enti regolatori internazionali dell’aviazione (DGCA, FAA, EASA, DGQA, CEMILAC) impongono test periodici, qualificazione e certificazione degli attuatori del timone prima dell’installazione e dopo ogni ciclo di revisione.

Il Banco di Prova Pneumatico Portatile per Attuatore del Timone, sviluppato per Hindustan Aeronautics Limited (HAL), è un sistema di prova completamente computerizzato e dispiegabile sul campo, progettato specificamente per questa missione. Compatto ma potente, riproduce le condizioni operative di volo in un ambiente di prova controllato a terra. Garantisce che gli attuatori siano testati, validati e certificati per resistere alle condizioni più estreme previste in servizio.

Questo banco non è solo un’attrezzatura di prova — è un elemento abilitante per la sicurezza del volo, formando un collegamento cruciale tra manutenzione, affidabilità e aeronavigabilità di caccia di prima linea, elicotteri e velivoli da trasporto.

Applicazioni
Il banco è progettato per un’ampia gamma di utilizzi nella produzione e manutenzione aerospaziale:
• Test Funzionali: Verifica della corsa completa e parziale sotto diversi carichi pneumatici.
• Caratterizzazione delle Prestazioni: Misura della forza dell’attuatore, dello spostamento e del tempo di risposta.
• Test di Perdite: Rilevamento di perdite statiche e dinamiche in condizioni di mantenimento della pressione.
• Test di Resistenza / Fatica: Funzionamento multi-ciclo che simula migliaia di cicli di volo.
• Calibrazione e Accettazione: Garantisce la conformità agli standard OEM e ai requisiti regolatori.
• Impiego sul Campo: Il design portatile permette l’uso in hangar, centri MRO, basi avanzate e officine di assemblaggio.

Architettura del Sistema
Il banco è costituito da un’architettura modulare che combina sistemi pneumatici di potenza, dispositivi di fissaggio per attuatori, strumentazione e controlli computerizzati.

1. Modulo di Alimentazione Pneumatica
• Ingresso: aria di officina o interfaccia per compressore portatile.
• Filtrazione multistadio e separazione dell’umidità per garantire aria pulita e secca.
• Regolatori di alta precisione per profili di pressione a gradino o a rampa.
• Valvole di sovrapressione e di scarico per la sicurezza.

2. Sistema di Fissaggio e Montaggio Attuatore
• Telaio di montaggio universale con morsetti regolabili per più dimensioni di attuatori del timone.
• Finecorsa meccanici per prevenire sovracorsa o sovraccarico accidentale.
• Attacchi rapidi per linee pneumatiche.
• Design modulare che consente rapidi cambi tra varianti di attuatori.

3. Unità di Simulazione del Carico
• Attuatore pilota pneumatico o dispositivo di carico che applica carichi resistivi controllati.
• Gamma di carico regolabile per simulare i carichi aerodinamici e di controllo incontrati in volo.

4. Strumentazione e Sensori
• Trasduttori di Pressione: Precisione fino a ±0,5% FS per pressioni di ingresso e camera.
• Sensori di Spostamento (LVDT/encoder rotativi): Risoluzione fino a ±0,01 mm per corsa lineare o ±0,05° per movimento angolare.
• Celle di Carico: Precisione entro ±0,25% FS per carichi di reazione.
• Misuratori di Portata: Per la quantificazione delle perdite quando richiesto.
• Sensori di Temperatura: Monitoraggio dell’ambiente e della carcassa dell’attuatore per test ambientali.

5. Controllo e Acquisizione Dati (DAQ)
• Piattaforma PXI/DAQ integrata con LabVIEW o GUI equivalente.
• Sequenze di test automatizzate (funzionale, perdite, resistenza).
• Acquisizione dati in tempo reale, grafici e registrazione.
• Report esportabili in CSV, PDF o integrazione diretta con database.
• Personalizzazione delle sequenze di prova per tipo di attuatore e standard cliente.

6. Sistemi di Sicurezza
• Valvole di sovrapressione ridondanti.
• Pulsante di Arresto di Emergenza che interrompe immediatamente l’alimentazione.
• Protezioni meccaniche e carter intorno ai componenti in movimento.
• Logica di spegnimento automatico in caso di sovrapressione, perdite o malfunzionamento.

Capacità di Prova
Il banco è in grado di eseguire l’intero spettro di test richiesti dai protocolli QA aerospaziali:

  

    

      
Test
      
Scopo
    
  
  

    

      
Test Funzionale
      
Garantisce che l’attuatore esegua le corse comandate in modo fluido a tutte le pressioni di alimentazione.
    
    

      
Test Curva di Prestazione
      
Stabilisce i profili forza vs. spostamento e velocità vs. carico dell’attuatore.
    
    

      
Test di Tenuta Statica
      
Verifica il decadimento della pressione nel tempo a ingresso costante.
    
    

      
Test di Tenuta Dinamica
      
Monitora eventuali perdite durante il ciclo attivo.
    
    

      
Test di Resistenza
      
Migliaia di cicli a carico controllato per simulare la vita operativa.
    
    

      
Misura del Tempo di Risposta
      
Determina il ritardo dell’attuatore dal segnale di comando al movimento meccanico.
    
    

      
Comportamento Fail-Safe / Emergenza
      
Verifica la risposta dell’attuatore in caso di perdita improvvisa dell’alimentazione.
    
  


Specifiche Tecniche Tipiche

  

    

      
Parametro
      
Specificazione
    
  
  

    

      
Pressione di Alimentazione Pneumatica
      
0 – 10 bar regolati, aria pulita e secca
    
    

      
Accuratezza del Controllo della Pressione
      
±0.1 bar
    
    

      
Corsa / Spostamento Attuatore
      
Fino a 300 mm (lineare) o ±30° (rotativo)
    
    

      
Simulazione del Carico
      
50 – 1.000 N regolabile
    
    

      
Misura della Forza
      
Cella di carico fino a 5 kN, accuratezza ±0,25% FS
    
    

      
Misura dello Spostamento
      
LVDT con risoluzione di 0,01 mm
    
    

      
Misura delle Perdite
      
<0,5% FS decadimento pressione in 5 minuti
    
    

      
Tempo di Risposta
      
<0,5 s corsa completa a pressione nominale
    
    

      
Capacità Test Ciclico
      
Fino a 10.000 cicli programmabili
    
    

      
Frequenza di Campionamento Dati
      
1 kHz registrazione continua
    
    

      
Alimentazione Elettrica
      
230 V AC, 50 Hz, monofase
    
    

      
Ambiente Operativo
      
0–50 °C, <90% RH non condensante
    
    

      
Dimensioni
      
Cabinet portatile ~1000 × 700 × 600 mm
    
    

      
Peso
      
Circa 100–150 kg (portatile da campo)
    
  


Conformità e Standard
• Protocolli DGQA / HAL QA per il test degli attuatori.
• MIL-STD-810 (qualificazione ambientale) – conformità opzionale per uso sul campo.
• ISO 8573-1 per qualità dell’aria compressa.
• Produzione e documentazione conformi a ISO 9001:2015 / AS9100D.
• Sensori calibrati presso laboratori accreditati ISO/IEC 17025.

Vantaggi
• Garanzia di Sicurezza Critica: garantisce che gli attuatori soddisfino i requisiti obbligatori di affidabilità prima del volo.
• Portabilità: utilizzabile in hangar, officine di revisione e basi operative avanzate.
• Riduzione dei Tempi di Ferma: elimina la dipendenza da banchi di prova fissi centrali.
• Automazione e Precisione: minimizza l’errore umano e massimizza la ripetibilità.
• Versatilità: attacchi e software riconfigurabili per diversi modelli di attuatori.
• Conformità Normativa: progettato per soddisfare i requisiti di certificazione aerospaziale a livello globale.

Fornitura
• Banco di Prova Pneumatico Portatile completamente assemblato.
• Dispositivi universali di fissaggio attuatori.
• Tubi pneumatici, giunti e adattatori.
• Laptop/PC con software di controllo e DAQ.
• Certificati di calibrazione dei sensori.
• Documentazione completa (Operazione, Manutenzione, Sicurezza, Procedure di Test).
• Formazione per operatori e manutentori (pacchetto opzionale).

Conclusione
Il Banco di Prova Pneumatico Portatile per Attuatore del Timone non è solo un sistema di prova, ma uno strumento fondamentale per la sicurezza operativa. Consentendo test funzionali, di resistenza e di tenuta in un pacchetto portatile e automatizzato, garantisce che la sicurezza del volo non sia mai compromessa. Progettato secondo gli standard QA aerospaziali e collaudato con HAL, questo banco rappresenta un punto di riferimento in termini di affidabilità, efficienza e prontezza operativa per i test degli attuatori nel settore aerospaziale.