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航空航天国防典型应用振动测试解决方案
 
弹道测试解决方案
    NAMMO AS 是军火系统及导弹和航天推进产品的主要研发商和制造商。该公司也是环保武器销毁服务方面的全球领先者。位于挪威劳福斯的测试中心专门进行振动和气候(环境)测试,并且能够为国防工业测试弹药以及为汽车及航天等工业提供相关服务。
    NAMMO 自上世纪七十年末就已购买V725 (6,667N / 1,500lbf) 型振动台,开始了使用LDS 振动台系统的历程。他们不断采购新的产品以增强测试能力,现已拥有一台V964 (90kN / 20,000lbf) 组合系统、一台V994 (289kN / 65,000lbf) 振动台以及LDS 振动控制器。这些振动系统与环境试验箱配合使用进行各类设备的可靠性验证测试。受测设备规格各异,从军火箱到导弹的火箭发动机,以及用于高速舰艇的2.5 吨重天线。测试时间范围从2 秒到最长连续64 小时,但大多正常为每轴1–4 小时。
    NAMMO 的主要业务是弹药测试。他们拥有十五个靶场,最长的达2000 米。更长测试长度可使用政府靶场。这些靶场中可测试5.56 到155 毫米的各种口径弹药。实弹测试可验证其持久的可靠工作。这种测试是从弹药包装的运输测试开始。该测试包括模拟弹药运输的振动和冲击测试以及模拟储存的环境测试。这两个测试也可同时进行以查看
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照片由NAMMOAS 提供
    综合效应。采用从系统实际运输和运行中得到的预先记录的数据进行测试变得越来越多。测试完成后,弹药会被拆解和检查或在靶场中实射以确保其仍可使用。
    在此种应用中安全性至关重要。这些测试是在防爆测试室中进行,而测试室由从邻近的独立保护室控制。LDS 功率放大器远程控制单元允许操作员从安全的控制室内控制功率放大器,非常具有价值,而测试本身是通过LASER USB™ 控制器进行控制。这种完全遥控的功能是LDS 特有的,且在全球的同类应用中广泛使用。火箭发动机测试也可使用V994 系统进行。发动机也可在单轨滑撬上测试动态性能。购买V994 振动台的最先目的是为了测试大型测试件的规格,但现在NAMMO AS 却能向比他们之前预想的更多商业市场提供服务。
    环境测试设施经理Stain Halvorsen 认为他们现在拥有多种测试能力,并期望这些测试能力能够适合客户近期的测试负荷和频率。他们目前正在改进安装和夹具设计以提供更加贴近真实环境的测试。
    LDS被选中作为这些系统的供应商是因为LDS 向NAMMO 提供的本地技术知识和售后服务以及LDS 品牌的商誉。LDS 的总体系统功能也是影响购买决策的重要因素。LDS 和Nammo 现在已有25 年以上的长期成功合作史。
 
航天应用测试解决方案
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    V994 Lin-E-Air 是LDS 产品系列中最强大的振动台,提供289kN 的正弦推力。此产品用于卫星测试,其定制设计是专为满足客户的特别要求以及适合现有LDS 滑台和导向扩展平台头而量身定做。
    其固态耳轴设计允许从直流到1700 Hz 的测试,可在水平和竖直测试中在低频段实现最大位移。
通过现场调查,LDS 的项目小组制定了一种布局方案,将变动集成到标准辅助设备中以满足客户需求。另外还提供了订制安装板以以便将系统方便的安装于现有地基上,并保持原有安装布局。
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国防测试解决方案

    双LDS V850-440 SPA24/56K专用振动测试系统为国防客户测试负载而专门设计,允许耦合工作。每个振动台都配有导向扩展平台,能够与客户的特殊负载连接。一个钢托臂稳固地将两振动台连接到一起。为了保证双系统具有客户要求的移动性,每个振动台底座都配有气浮移动装置,允许整个振动台总成有效移动。
      专用的LDS气动控制架为操作员提供振动台台体和动圈位置的显示和控制。振动台台体和动圈位置自动控制,这样可保证整个系统保
持平衡。
      两个振动台既可单独工作,也可实现双台并激(推—推)使用;通过LD5多放大器控制(MAC)系统实现。每个振动台的驱动都在另一个振动台幅度和相位极小容差范围内以保证振动一致性,从而最大程度降低交叉耦台以及保证系统和负载的安全。

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卫星测试解决方案
    航天工业可能是世界上对振动测试要求最苛刻的行业。因为发射时系统受到巨大的应力而且在发射后很难维修损坏的系统(卫星),所以最好在发射前对系统进行全面测试。
    ESTEC (欧洲空间研究和技术中心)最近购买了LDS 的V984LS 振动台四联系统,提供最大640 kN 的正弦推力(每个振动台能够提供最大160 kN/36000 lbf 的正弦推力)。四个振动台安装在一个隔震地基上,并连接到与地面齐平的扩展平台。此系统用于测试卫星太阳能电池板、大型卫星通信天线和从400 千克(882 磅)到最大10 吨(22046 磅)的完整卫星。这些卫星将通过ARIANE5 和SOYOUZ 等各种类型的火箭发射升天。
    这些振动系统可用于多种测试。ESTEC 的测试设施和测试方法主管Alexandre Popovitch 说:“对于大型的轻质物体来说,正弦和随机测试通常在加速度为20g 的情况下进行。这要求几乎100% 的四联系统振动能力。完整的卫星仅接受加速度约为1g 的正弦振动。在某些情况下,整个卫星可接受高加速度以模拟静态负荷。” 测试设置可能需要一天到两周,这取决于要安装的传感器数目,而实际测试可能一次只需几分钟时间。
    新的四联系统是保证ESTEC 和ESA 保持在航天工业中领先地位的重要支持。“这个全新的设施可在机械测试的关键路径中节省时间,因而降低我们程序的测试价格,”Popovitch 先生说。
    欧洲空间研究和技术中心– ESTEC ESTEC 是欧洲宇航局(ESA) 的技术核心,位于荷兰的诺德韦克地区。欧洲宇航局管理着空间项目中几乎所有计划,包含科学、载人航天、电信、卫星导航和地球观察等任务。唯一的例外是用于将航天器发送到轨道中的发射器,这些发射器由法国的Arianespace 管理。总体而言,有100 多家欧洲公司的12000 多名员工参与每次空间飞行的准备和发射工作。
    ESTEC 测试中心拥有60 多名员工,涵盖要求进行热、电和机械环境的航天器认证的所有领域。机械设施由6 名操作振动测试系统、声学室和质量属性测量系统的员工运行。该设施为欧洲最大,且在全球也是最大的设施之一。
    LDS 的V984LS 振动台系统负责振动系统的LDS 项目经理Paul Steel 对于LDS 的整体安装贡献以及他和他的团队完成的工作有理由感到自豪。他将此新系统看作是“整个行业的精品展示”。“这是与其他供应商合作完成的一个大项目,而且我们一直共同努力,成功完成了该项目,”他说。
    这个全新的四联并激振动台系统补充了现有的双V984LS 系统,可在单振动台模式(带滑台的垂直或水平模式)或采用定制双扩展头的双模式下使用。用于水平激励的滑板长3.5 米(11.48 英尺),宽3.0 米(9.84 英尺)。此双系统固定在弹簧安装的550 吨隔震底座上以防止建筑物受力。
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照片由 ESA/ESTEC 测试中心提供
 
航空配电系统测试解决方案
    Honeywell Aerospace 已被选中为空客 A380 客机设计和开发先进的辅助配电系统 (SEPDS)。A380 是目前在产的最大民用空中交通工具。它有两层乘客甲板,可装载 555-853 名乘客。SEPDS 由固态设备组成,该固态设备组合可最多将 2000个辅助供电通道配送到整个飞机中。作为开发过程的一部分,可靠性和飞行安全验证要求在极端环境下测试供电系统。Honeywell Aerospace 在致力于飞行安全和可靠性的同时继续在供电系统领域不断创新。空客 A380 客机中的辅助配电系统 (SEPDS) 在加拿大的多伦多制造,并采用 LDS 895VH/LPT1220 接受振动测试。
    这些设备在超低频高振幅下测试以模拟 A380 主引擎扇叶失效条件下(风车状态)相关的最恶劣情况。这些条件对很多测试设施来说都是一个极大的挑战。
    Honeywell 要求 LDS 的现场协助以在电磁振动台系统一般不能实现的振幅和频率下进行测试。了解结构的模态振型以及振动台在最低3Hz情况下的共振条件对于保持正确的振幅至关重要。测试设备是否能在测试后再次使用对于完成这些测试来说仅为次要考虑事项。在这些条件下锁定振动台的低频共振和调整悬挂/隔离系统的工作由LDS 员工完成。测试过程中要认真监控以防止振动台系统在超出设计规格振幅的情况下受到损坏。第 1 阶段包括多通道动态信号分析仪以及振动控制器的联合使用,在小量级情况下测量振动台移动、固定装置移动和测试物体移动。了解这些运动并相应调整振动台系统以便进行第 2 阶段的全振幅和规定时间测试。全振幅测试在没有损坏 LDS 振动台系统的情况下顺利完成。
    以这样的方式进行测试为Honeywell 节省了 40 多万美元的测试设备成本,因为通常进行此类测试需要更大“专门设计的”系统。
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照片由加拿大 Honeywell Aerospace 公司提供 
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