Vad är syftet med fladdestestning?

Flutter är ett fenomen som kan uppstå när en struktur utsätts för aerodynamiska krafter. Det sker inte bara i flygplan utan även till exempel i byggnader, kraftledningar, vägskyltar och broar. Flutter är en oscillation orsakad av interaktion mellan aerodynamiska krafter, strukturell elasticitet och tröghetseffekter.

Kanske är det mest kända exemplet med fladder broen över Tacoma Narrows ('Gallopin' Gertie ') som kollapsade på grund av att fladdra i vindkraftsvindar.

Fladderiflygplangörattvingarnaoch/ellerstabilisatorernasvänger.Närlufthastighetenökarökardenenergisomläggstillivarjesvängningistrukturenavdeaerodynamiskakrafterna.Videnvisshastighetkanstrukturensdämpningvaraotillräckligförattabsorberaenergiökningenfråndeaerodynamiskabelastningarnaochamplitudenhosdeharmoniskasvängningarnakommerattväxatillsstrukturenbryts.

Ettfladdertestutförsförattbestämmavilkenhastighetfladdretuppstårmenärfortfarandedämpad.Teoretisktsettbordeettflygplanvarastrukturelltintaktupptilldesigndykhastigheten($V_d$),vilketärminst1,4gångerkonstruktionskryssningshastigheten.Vidflygprovvisasinte$V_d$alltideftersomdethärärmycketriskabelteftersomdetinteskullevaranågonmarginalattbrytaupp.Maxhastighetenökarlångsamtiefterföljandeflygprovmednoggrannadataanalyserupptillenpunktdärtestteametbeslutarattdetintelängreärsäkertattfortsätta.Dettafastställerdenmaximaltvisadedykahastigheten($V_{df}$);Denpublicerademaximalakörhastigheten($V_{mo}$)ochaldrigöverstigahastigheten($V_{ne}$)liggerlångtunder$V_{df}$förattgemarginalfrånkatastrof.

Denhär videouppspelningen fladdrar i en Hawker 800. Handen inträffade inte under testet men orsakades av otillräcklig montering av ailerons (FAA PDF ) .

Aeroelastic flutter är en dynamisk instabilitet i en elastisk struktur där det finns matning mellan deformationen av strukturen och den kraft som tillhandahålls av aerodynamiken.

Är ett mycket farligt tillstånd där vibrationerna på strukturen fortsätter att växa och så stressen över det, vilket äventyrar säkert flyg. Det är ett villkor som måste undvikas helt i ett kommersiellt flyg.

Flygplanstillverkare måste tillhandahålla information till flygbolagen i flygplanets kuvert, och en del av den informationen ska inkludera fladdringsområdet som ska undvikas (eller maximal tid på det).

För att tillhandahålla sådan information förutspår tillverkare att använda interna metoder (vanligtvis simulering) fladdhastigheten för varje tillstånd, men certifieringsmyndigheterna begär att ett fysiskt test utförs för att detektera fladhastigheten som kommer att vara den slutliga hastigheten som anges i flygplanshandböckerna.

Hur görs? Med en särskild flygplansvikt sträcker sig testflygplanerna stegvis steg för steg till fladhastigheten tills viss vibrationsträcka uppnås, vilket bestämmer den slutliga flygflöjtshastigheten.