AFDPA

In proiect se dezvolta un sistem avansat de control activ al flutterului si, in general, al vibratiilor, si, implicit, de atenuare a efectului sarcinilor dinamice aeroelastice asupra unei structuri aerospatiale. Flutterul este un fenomen critic de vibratie structurala care apare brusc, cand viteza de zbor creste la o valoare critica, si poate duce la catastrofe, cu pierderi de vieti. Sarcinile dinamice provocate, de exemplu, sub influenta rafalelor de vant, pot determina oboseala structurii si vibratii, scurtand durata de viata a avionului si conducand la defectiuni impredictibile. Sistemul propus in proiect, “Demonstrator Antiflutter cu Actuator Piezoelectric”, acronim AFDPA, va largi anvelopa de zbor a avionului, si va contribui la prevenirea acestui fenomen critic, prin aplicarea unei legi de control si a unui algoritm avansat, cu valente de robustete. Implementarea acestei metodologii prevede un actuator piezoelectric special, cu o banda de trecere ridicata, incorporat intr-o aripa “inteligenta”, capabil sa reactioneze rapid si precis la semnalele unui controller, prevenind astfel accidentele de zbor. Echipa proiectului AFDPA (INCAS, UPB, COMOTI, STRAERO, UTCB, INAV, ENERGOREPARAȚII SERV S.A.) este intr-o pozitie exceptionala pentru acest proiect, INCAS in colaborare cu ceilalti parteneri avand o expertiza unica, atat la nivel national, cat si la nivel sud-est european in acest domeniu.

Controlul activ al vibratiilor de flutter si atenuarea sarcinilor aeroelastice au devenit implementabile doar recent, odata cu revolutia tehnologica adusa de materialele piezoelectrice active si cu utilizarea lor in structuri inteligente. Literatura prezinta diverse solutii de control activ al vibratiilor palelor de elicopter, cateva fiind deja testate in zbor. Totusi, astfel de aplicatii nu exista pentru aparatele cu aripa fixa, din cauza unor dificultati tehnice aparent insurmontabile: rigiditate mare la torsiune si curse unghiulare greu de realizat cu actuatori piezoelectrici conventionali. Aceasta provocare tehnologica va fi solutionata prin aplicarea unui concept de maximizare a energiei induse de semnalul de control, in prezenta unor efecte de amplificare aerodinamica. Aceasta presupune existenta unui actuator cu banda larga de trecere, altfel sistemul poate deveni instabil. In proiect va asigura o latime de banda de cel putin 30 Hz, iar legea de control va asigura o robustete sporita. In proiect se va dezvolta o solutie simpla smart flap, in care piezoactuatorul actioneaza direct suprafata de comanda printr-un amplificator de cursa adecvat, liniar-rotativ. Algoritmii de control robust MLE sunt importanti si vor asigura succesul proiectului. Expertiza echipei, in materie de incercari in tunelul aerodinamic si in domeniul controlului aplicat, reprezinta un punct de plecare important in acest proiect complex si ambitios.

Produsele finale ale proiectului propus vor fi noua metodologie si “Demonstratorul antiflutter cu actuator piezolectric”, care va oferi o confirmare experimentala a unei solutii de aripa inteligenta, cu control activ al flutterului, al vibratiilor si atenuarea efectului sarcinilor dinamice aeroelastice. Proiectul va plasa cercetarea in domeniu din Romania intr-o pozitie avantajoasa, pe plan european si mondial, si va avea ca finalitate cresterea indicelui TRL al tehnologiilor din proiect, solutii brevetabile si largi aplicatii industrial.