A repülőgép technológiák és űrkutatás céljából a kutatók kifejlesztették az ún. hiperszonikus sebességgel való haladást, ami a Mach 5-nél is nagyobb sebesség elérését vonja maga után, ez több mint ötszöröse a hangsebességnek.
A repülőgép technológiák és űrkutatás céljából a kutatók kifejlesztették az ún. hiperszonikus sebességgel való haladást, ami a Mach 5-nél is nagyobb sebesség elérését vonja maga után, ez több mint ötszöröse a hangsebességnek.
Ez hatalmas megterhelést jelent az űrhajók és alkatrészeik aerodinamikai és termikus tervezésére. Az alkatrészek és azok légáramlatokkal szembeni ellenállási képességeinek tesztelésére ilyen sebességnél a Manchesteri Egyetem egyesíti hiperszonikus szélcsatornájukat egy hőkép alkotó kamerával a FLIR Systems-től.
A jövőbeni űrkutatás az olyan visszaútra is alkalmas űrhajókra vonatkozó igények megnövekedéséhez vezet, melyek képesek rakomány szállítására a keringési pályán, és visszafelé újra belépni a légkörbe, majd biztonságosan landolni a Föld felszínén. A gyorsabb szállítási és katonai célú repülőgépek iránti vágy szintén az olyan légi járművek tervezésére való igény növekedéséhez vezet, amelyek képesek ellenállni a nagy sebességű légáramlatok- nak. A Manchesteri Egyetemen található szélcsatorna egyike azon kevés kísérleti létesítményeknek Európában, amely 5-nél nagyobb Mach számot érhet el. Mach 6 sebességen történő utazásnál, amely nyersfordításban több mint 4000 km/órás sebességet jelent, jelentős légáramlatokkal találkozik az űrhajó felülete súrlódást okozva, ami pedig hőmérséklet-emelkedéshez vezet - magyarázza Konstantinos Kontis Prof.,
a Manchesteri Egyetem Repülőgép-ipari Kutatócsoportjának feje. “A huzamos időn keresztüli súrlódás okozta hő káros lehet a használt anyagok szerkezeti integritására. Ezért nagyon fontos az alkatrészek és a formatervezés alapos tesztelése a terepmunka előtt.” A Manchesteri Egyetem hiperszonikus áramlási szélcsatornája tökéletes helyszín az ilyen vizsgálatokra. “Itt a terepen tapasztalhatóhoz nagyon hasonló légáramlatoknak tudjuk alávetni a modelleket és komponenseiket. Ez a levegősúrlódás forró foltokat eredményez a vizsgált tárgy felületén, amelyek hőkép alkotó kamerával letérképezhetőek. Ez az információ lehetővé teszi számunkra, hogy javaslatokat tegyünk az ügyfeleink tervezési fejlesztéseire.”
A FLIR SC655 hőkép alkotó kamera a tesztkamra felett helyezkedik el egy Germánium ablak mögött. Ez lehetővé teszi, hogy a kamera pontosan feltérképezze a súrlódó levegő által okozott termikus forró foltokat, anélkül hogy alávetnénk a nagy sebességű légáramlatok erejének.
Tökéletes eszköz Ehhez a beállításhoz a FLIR SC655 hőkép alkotó kamera használatos. “Azért választottuk ezt a kameratípust, mert képes termikus térképek rögzítésére a vizsgált tárgy teljes felületéről.” mondja Kontis. “Kiváló termikus érzékenysége van, így lehetővé teszi számunkra, hogy a legkisebb hőmérséklet különbségeket is rögzítsük. A külső kioldó lehetőségekkel és a nagy sebességű videó rögzítésre való képességével ez a tökéletes eszköz az ilyen típusú vizsgálatokhoz.” A FLIR SC655 hőkép alkotó kamerák tartalmaznak egy hűtés nélküli mikrobolométer érzékelőt, ami 640×480 pixel felbontású hő képeket és 50 mK (0.05°C) termikus érzékenységet produkál. A teljes felbontás rögzíthető 50 képkocka/másodperc (fps) képsebességen, de nagy sebességű ablakkezelő módokat is biztosít, amelyek lehetővé teszik a felhasználó számára a képsebesség növelését 200fps 640×120 pixel felbontással. Teljesen kompatibilis a GenICam és a GigE Vision protokollokkal, és az SC655 viszonylag könnyen integrálható különböző harmadik féltől származó elemző szoftver csomagokkal.
Evidens, hogy a FLIR-t választjuk “Az, hogy a FLIR Systems-től szerezzük be a kamerát, egyértelmű”, - jegyzi meg Kontis. “A FLIR kiváló múlttal, magas színvonalú hőkamerákkal és szoftver-megoldásokkal rendelkezik. A FLIR által kínált ajánlat valóban kitűnő, különösen a jobb hőkamera modellre frissítés lehetőségét tekintve, ha a kutatási igények ezt írnák elő a jövőben.” A hőfelvételek rögzítéséhez és a hőmérsékleti adatok kezdeti elemzésének elvégzéséhez Kontis és tudományos munkatársa Dr. Erinc Erdem FLIR ResearchIR szoftvert használnak. “Ez a szoftvercsomag nagyon könnyen kezelhető és rengeteg lehetőséget tartogat a kutató számára.” –mondja Erdem. “Adatok rögzítésére, speciális régiók meghatáro-zására és hőmérséklet mérési húrok a harmadik féltől származó szoftverekbe való exportálására, mélyreható elemzéshez használják. A sokoldalú szoftvernek és a beágyazott makrók használatának lehetőségének köszönhetően nagyon könnyű exportálni az adatokat más szoftverekbe. Összességében azt mondanám, hogy a szoftver és annak jellemzői nagyon kényelmes a felhasználó számára.”
Szélcsatorna légáramlat A szélcsatorna három fő komponenst tartalmaz. A szélcsatorna egyik végén a nyomáskamrát, amely képes a levegő-nyomást akár 15 barig sűríteni, amely 15-szöröse a normál légköri levegő-nyomásnak. A másik végén van egy tartály, amely 1 mbar-t tartalmaz, ami ezredrésze a rendszeres légköri levegő-nyomásnak. A kettő között pedig az a karma, ahova a vizsgálati tárgy kerül. Egy gombnyomásra a sűrített levegő a nyomáskamrából a vákuumkamrába kerül, kb. 4000 km/órás sebességgel elhaladva a vizsgálati tárgy mellett, a Mach 6-hoz hasonlóan. A FLIR SC655 hőkamera a vizsgálati kamra tetején található egy Germánium ablakon túl. Ez lehetővé teszi, hogy a kamerával pontosan feltérképezzük a levegősúrlódás által okozott termikus forró foltokat, anélkül hogy a nagy sebességű légáramlatok erejének kitennénk.
Hőmintázat “A termikus szekvenciában a vörös rész az, ahol a levegősúrlódás a legnagyobb hőmérsékletemelkedést okozza, ezt “összeütközés sokk”-nak is nevezik” –magyarázza Erdem. “A foltokon túl csíkok jelzik az átmenetet a lamináris légáramlás és a turbulens légáramlás között a hőtérképen. Különösen az “összeütközés sokk” területén bölcs dolog megerősíteni az alkatrészeket egy extra műanyag bevonattal rendelkező szigetelőszalaggal. Mivel ezeket a méréseket nagy hőáramlás alatt végezzük, ha hőálló anyagot választunk, amely segít meghosszabbítani az alkatrész élettartamát.” A szélcsatornás tesztek által megszerzett tudás segít a nagysebességű repülőgépek és az olyan ismételt légköri belépést végrehajtó űrhajók tervezésének fejlesztésében, amelyeknek képesnek kell lenniük rakomány szállítására a keringési pályán, majd többé-kevésbé ép állapotban a Föld felszínére visszatérniük. “A hőkamera kulcsfontosságú eszköz ezekhez a fejlesztésekhez, amelyek a Boeing X-5 és a NASA X-43-nál jobb verziók kifejlesztéséhez vezetnek –vonja le a következtetést Kontis.
< Termográfia, Termovízió, Hőkamera, Infrakamera, Termokamera > Hőképalkotó kamerákkal kapcsolatos további információért kérjük, vegye fel a kapcsolatot velünk az alábbi elérhetőségek valamelyikén:
Grimas Ipari Kereskedelmi Kft. 1214 Budapest, Puli sétány 2-4.
Telefon : +36 1 420 5883 Email : info@grimas.hu Web : www.grimas.hu
|
Irodai cím:
1214 Budapest, Puli sétány 2-4.
Telefonszám:
+36 1 420-5883
Email:
info@grimas.hu
Nyitvatartás:
Hétköznap: 7:30 - 16:00
Copyright 2023 | GRIMAS Ipari Kereskedelmi Kft. © Minden jog fenntartva.