Stel je een vliegtuig voor dat duizenden meters boven de aarde vliegt. Het zal daar ongetwijfeld te maken krijgen met verschillende wisselende omstandigheden. Wat als er op dat moment een kritisch systeem uitvalt? Het vliegtuig zal zeker neerstorten en ernstige levensgevaren veroorzaken. Dat is waar de RTCA DO-160 testnorm om de hoek komt kijken. Deze testnorm garandeert de veiligheid van vliegtuigen in alle soorten omgevingsomstandigheden.
Zonder RTCA DO-160 kan een vliegtuig ernstig falen en ernstige veiligheidsrisico's lopen. Dus of het nu een militair of commercieel vliegtuig is, het moet de RTCA DO-160-testserie ondergaan. Maar hoe werkt deze testnorm? Hoe voer je deze tests uit? De antwoorden op al je vragen vind je in deze gedetailleerde gids.
Overzicht van RTCA DO-160 testnorm
RTCA DO-160 is een testnorm die een aantal tests omvat. Deze tests controleren de betrouwbaarheid en duurzaamheid van verschillende vliegtuigonderdelen. De Radio Technical Commission for Aeronautics (RTCA) publiceerde deze standaard in 1975. RTCA is een in de VS gevestigde organisatie die veiligheidsnormen opstelt voor de luchtvaart. In eerste instantie omvat deze standaard een paar tests.
Na verloop van tijd werden er echter verschillende wijzigingen en tests toegevoegd met behulp van geavanceerde technologie. Nu is RTCA DO-160G de nieuwste versie, bijgewerkt in 2010. Deze versie biedt preciezere richtlijnen voor testprocedures en -apparatuur. Om RTCA DO-160-tests uit te voeren, stellen fabrikanten verschillende componenten bloot aan echte omstandigheden.
Een vliegtuig vliegt bijvoorbeeld op grote hoogte. De onderdelen ervan worden dus bewaard in een kamer waar lage druk heerst. Als dat onderdeel bestand is tegen lagedrukomstandigheden, is het betrouwbaar. Na succes vragen fabrikanten goedkeuring aan bij de luchtvaartautoriteiten (FAA, EASA, enz.). Deze autoriteiten verstrekken certificaten en dan kun je deze componenten legaal installeren.
Als een onderdeel verslechtert, wordt het onveilig verklaard en opgestuurd voor herfabricage. De luchtvaartindustrie kan wettelijk geen onderdelen installeren die niet aan deze norm voldoen. Onthoud dat elke test specifiek is voor een bepaald onderdeel. Het hangt af van de functie van het onderdeel en waar het geïnstalleerd moet worden.
Hoofdcategorieën van DO-160 testen
RTCA DO-160 is niet slechts één test, het is een slagveld voor luchtvaartonderdelen. Het omvat vele tests. Alleen het duurzame onderdeel overleeft in deze zware testomstandigheden. Laten we er dus eens induiken en de hoofdcategorieën van DO-160 testen verkennen.
1- Temperatuur- en hoogtetests
Zoals je weet vliegen vliegtuigen over verschillende gebieden. Soms vliegen ze door hete woestijnen. Soms worden ze echter geconfronteerd met ijskoude omstandigheden in poolgebieden. Op grotere hoogtes wordt de druk laag, wat invloed heeft op verschillende vliegtuigonderdelen. Daarom worden al deze omstandigheden vooraf gecontroleerd door middel van temperatuur- en hoogtetests. Maar hoe wordt deze test uitgevoerd?
Voor temperatuurtests wordt een speciale kamer gebruikt die een thermische kamer wordt gebruikt. Deze kamer bevat lage- en hoge-temperatuurcondities. De vliegtuigonderdelen, zoals batterijen en voedingssystemen, worden onder deze kamer geplaatst. De operators passen eerst een temperatuur van boven de 70 °C toe. Onder deze omstandigheden analyseren ze de uitzetting of verslechtering van batterijen.
Daarna worden de onderdelen overgebracht naar een temperatuur van -55°C. Hier wordt gecontroleerd op krimp en broosheid. Als de batterijen deze test met succes doorstaan, worden ze in een vacuümkamer geplaatst. Deze kamer creëert een lage druk zoals op grote hoogtes. Deze test controleert de drukgevoelige storingen, uitzettingen en stabiliteit. Als er geen storing optreedt, wordt de batterij als betrouwbaar gerapporteerd.
2- Vochtigheidstesten
De metalen onderdelen van een vliegtuig, verbindingsstukken, afdichtingen en pakkingen zijn het meest vatbaar voor corrosie. Vocht en vochtigheid veroorzaken corrosie, waardoor de structurele integriteit verzwakt. Dus, vochtigheidsmeting inspecteert de corrosiebestendigheid van deze onderdelen. Tijdens deze test wordt de apparatuur in een klimaatkamer geplaatst met een luchtvochtigheid van 95%.
Het onderdeel blijft enkele uren tot enkele dagen staan. Na verloop van tijd veranderen operators de temperatuur van laag naar hoog en omgekeerd. Dit proces condenseert het vocht dat zich ophoopt op het oppervlak. Het gecondenseerde vocht kan kortsluiting en storingen veroorzaken. Na een bepaalde tijd controleren ze scheuren, roest en corrosie.
3- Schok- en trillingstesten
Vliegtuigen krijgen vaak te maken met plotselinge schokken en trillingen tijdens het opstijgen en landen. Deze test zorgt ervoor dat de verschillende onderdelen van de tandwieloverbrenging en de motoren bestand zijn tegen deze schokken. Dus wat doen ze in deze test? Er is een machine beschikbaar die vibratietesttafel wordt genoemd en die hoogfrequente trillingen produceert. Deze trillingen schudden de onderdelen continu gedurende een bepaalde tijd.
Trillingen controleren of bevestigingen en schroeven intact blijven of losraken. Na het toepassen van trillingen, passen operators plotselinge stoten met hoge kracht toe. Deze schokken zorgen voor hardheid en krasbestendigheid. Het proces gaat soms verder en er wordt gekeken naar breuken, krassen en buigingen. Naast motoren worden ook honderden andere kleine onderdelen aan trillingstests onderworpen.
4- Zand- en stoftesten
Zanddeeltjes lijken minuscule factoren, maar ze hebben een grote invloed op vliegtuigonderdelen. Deze deeltjes beschadigen bewegende onderdelen, elektronische systemen en koelkanalen. Daarom analyseert deze test de prestaties van deze onderdelen. Zand- en stoftesten worden in drie stappen uitgevoerd. Eerst wordt een afgesloten testkamer gebruikt die fijne stofdeeltjes op lage snelheid blaast.
Er wordt gecontroleerd of deze deeltjes in de koelkanalen terechtkomen. Daarna worden grovere of ruwere zanddeeltjes op hoge snelheid geblazen. Deze deeltjes controleren de slijtvastheid van de onderdelen. Tot slot laten operators het testonderdeel een paar uur blootgesteld aan zand. Ze controleren de ophoping van zanddeeltjes en de prestaties van de onderdelen.
5- Waterdichtheid
Waterdichtheid is essentieel voor verschillende kritieke onderdelen van vliegtuigen. Deze onderdelen zijn onder andere schermen, elektronica en elektrische componenten. Een kleine waterdruppel kan leiden tot ernstige gevaren zoals kortsluiting. Daarom worden elektronische onderdelen vanuit verschillende hoeken besproeid met waterspetters. Daarna worden de grote mechanische onderdelen langdurig in de onderdompeltanks geplaatst.
Tot slot sproeien jets grote hoeveelheden water onder hoge druk, vergelijkbaar met regenbuien. Als laatste stap verhogen ze de vochtigheidsgraad en verlagen ze de temperatuur. Regendruppels condenseren, wat gebruikelijk is, en tasten verschillende metalen onderdelen aan. Ingenieurs observeren de waterdichtheid en slechte werking van elk onderdeel via al deze methoden.
6- Vatbaarheid vloeistoffen
Vliegtuigen zijn vaak gevoelig voor hydraulische, ontdooiings- en reinigingsmiddelen. Deze test controleert dus de lekkage van brandstoftanks en chemische schade aan plastic onderdelen. Maar hoe voer je deze test uit? Eerst plaats je die onderdelen enkele uren in vloeistof onderdompeltanks. Deze tanks bevatten vliegtuiggerelateerde vloeistoffen.
Daarna wordt geïnspecteerd of plastic onderdelen van vorm veranderen of hetzelfde blijven. In de tweede stap worden verschillende chemicaliën op avionica en elektrische connectoren gespoten. De temperatuur verandert van laag naar hoog en omgekeerd. Deze temperatuurvariatie veroorzaakt een chemische reactie die de plastic onderdelen aantast. Tot slot wordt fysieke schade en afbraak gecontroleerd.
7- Elektromagnetische interferentie (EMI) en radiofrequentie-interferentie (RFI)
Dit is de meest kritieke test om de vliegveiligheid te garanderen. EMI en RFI interferentie verwijst naar een verstoring in de normale werking van elektronische onderdelen van een vliegtuig. Vaak komen elektromagnetische en radiogolven van bliksem en grondradars. Deze golven botsen met het GSP-systeem en verstoren de signalen. Dit kan de communicatie tussen piloten beïnvloeden en misverstanden veroorzaken.
Deze test zorgt ervoor dat al deze componenten efficiënt werken. Voor deze test plaatsen ingenieurs de elektrische en communicatiecomponenten in EMC-testkamers. Deze kamer produceert verschillende frequenties elektromagnetische en radiogolven. De componenten worden enkele uren blootgesteld aan deze golven. Daarna onderzoeken ze de veranderingen in GPS, radars en radio.
8- Voedingstoevoer testen
Alle elektronische componenten in een vliegtuig werken op een stabiele voedingsspanning. Tijdens het opstijgen treden er echter spanningsfluctuaties op door het starten van de motor. De stroomingangstest zorgt er dus voor dat al deze onderdelen onaangetast blijven. Voor deze test genereren Transient Generators verschillende spanningsfluctuaties. Eerst daalt de spanning plotseling en stijgt dan tot boven de normale waarde.
Operators zorgen ervoor dat elektronische onderdelen tijdens deze plotselinge fluctuatie de verbinding niet verliezen. Als het elektronische systeem deze test doorstaat, ondergaat het een stroomonderbrekingstest. Tijdens deze test wordt de stroomtoevoer korte tijd onderbroken. Er wordt gecontroleerd hoe lang het kritieke systeem, zoals het cockpitbeeldscherm, blijft functioneren.
9- Bliksem- en overspanningstesten
Zoals je weet vliegen vliegtuigen op grote hoogte. De kans is groot dat ze worden aangevallen door bliksem. Deze bliksem kan de elektronische, communicatie- en veiligheidssystemen aantasten. Daarom verzekert deze test de duurzaamheid van die onderdelen in wisselende weersomstandigheden. Je kunt deze test op twee manieren uitvoeren. De eerste is de indirecte bliksemtest.
Deze test geeft gedurende enkele minuten hoogspanningspulsen aan elektrische circuits. Kijk daarna of dit systeem onaangetast blijft. De tweede methode is de directe bliksemtest. Tijdens deze test plaats je de componenten in een hoogspanningstestkamer. Deze kamer genereert een kunstmatig lichteffect. Onderzoek de schade en uitval.
10- Ijzel en ijzel
Wanneer een vliegtuig over een poolgebied vliegt, hoopt zich sneeuw op op het oppervlak. Dit ijs kan sensoren blokkeren, gewicht toevoegen en de draagkracht verminderen. Bovendien kunnen bewegende onderdelen en motoren bevriezen. Daarom wordt deze test uitgevoerd om de prestaties van het antivriessysteem te controleren. Maar hoe voeren ingenieurs deze test uit? In principe gebruiken ze windtunnels voor ijsvorming.
Deze tunnels produceren kunstmatige sneeuw die ijskoude regen nabootst. Plaats dus eerst de motor, sensoren en vleugels een paar uur in deze tunnel. Onderzoek daarna de ijsafzetting en het vocht. Zorg ervoor dat de sensoren en het elektrische systeem goed werken. Bovendien zorg je er zo voor dat het ijs de motor niet blokkeert.
Veel Gestelde Vragen
Wat is een DO-160 schimmeltest?
Rubber en kunststof onderdelen zijn vatbaarder voor schimmel en zwammen. De DO-160 schimmeltest zorgt er dus voor dat deze onderdelen bestand zijn tegen schimmels. Hiervoor plaatsen ingenieurs de onderdelen in een kamer met schimmelsporen. Na enige tijd worden het effect van de schimmels en de functionaliteit van het onderdeel vastgesteld.
Wat gebeurt er als een component een test niet doorstaat?
Als een onderdeel de test niet doorstaat, wordt het opgestuurd voor herfabricage met een gedetailleerde samenvatting waarin het probleem wordt beschreven. Fabrikanten herzien vervolgens het ontwerp en brengen wijzigingen aan voor meer duurzaamheid.
Hoe lang duurt een RTCA DO-160 test?
De duur van RTCA DO-160 testen hangt af van de aard van de verschillende testen. Sommige testen geven snel resultaat, andere duren uren tot dagen. Over het geheel genomen duurt een complete serie RTCA DO-160 dus een paar weken tot een maand.
Conclusie
De RTCA DO-160 testnorm is essentieel om de veiligheid van vliegtuigen te garanderen. Deze norm zorgt ervoor dat alle onderdelen van het vliegtuig veilig geïnstalleerd kunnen worden. Hij omvat verschillende testcategorieën. In dit artikel heb ik die testreeksen besproken. De schoktest controleert bijvoorbeeld de trillingsbestendigheid van sommige onderdelen.
Vocht- en vochttesten onderzoeken de corrosiebestendigheid van metalen onderdelen. Samen zorgen deze tien testcategorieën voor de veiligheid van elk onderdeel van een vliegtuig. Een vliegtuig kan ernstige problemen en levensgevaar veroorzaken als het niet getest wordt. Daarom moeten fabrikanten in de luchtvaartindustrie de RTCA DO-160 testnorm volgen.