Metrologické aplikace v leteckém a obranném průmyslu

Komponenty vyrobené pro obranný, letecký a vesmírný průmysl vyžadují výjimečnou úroveň kvality, odolnosti, přesnosti a spolehlivosti, aby splňovaly náročné požadavky na funkčnost a bezpečnost. Britský výrobce měřicí techniky Taylor Hobson je tradičním a spolehlivým dodavatelem těchto klíčových průmyslových odvětví.

Precizní měřicí technologie Taylor Hobson pro vesmírný, letecký a obranný průmysl
Moderní technologie ve vesmírném, leteckém a obranném průmyslu vyžadují bezprecedentní přesnost, spolehlivost a kvalitu. Společnost Taylor Hobson nabízí pokročilé měřicí systémy, které splňují tyto nároky a přispívají k vývoji, výrobě a kontrole kritických komponent. Produkty společnosti Taylor Hobson umožňují hluboké porozumění charakteristikám, jako je textura povrchu, kontura, tvar, poloměr, kruhovitost, harmonická analýza, souosost, přímost, rovinnost, rovnoběžnost a pravoúhlost, a poskytují tak důležitou zpětnou vazbu pro zlepšení designu a výroby klíčových prvků. To má pozitivní vliv na mnoho aplikací, jako např.:

• Vyrovnání hlavní zbraní
• Součásti gyroskopu
• Měření munice
• Měření úhlu lopatek vrtulníku
• Zlepšení výkonu bojových vozidel, těsnění převodovky a ozubená kola
• Seřizování dělostřelectva
• Testování motorů vrtulníků na hnací hřídel
• Harmonizace zbraňových systémů
• Pohon rotoru
• Odpalování protitankových střel
• Vyrovnání přípravků a přípravků pro montáž draků letadel
• Systém dělostřeleckého vidění
• Dělostřelecký zaměřovač
• Vyrovnávání raketové plošiny, přistávací zařízení a hydraulické součásti
• Moduly kompresorů a turbín
• Vyrovnání torpédometů
• Vyrovnání periskopu
• Seřízení motoru, měření lopatek motoru

Níže uvádíme konkrétní příklady využití těchto technologií.

Vesmírný průmysl

1. Mezinárodní vesmírná stanice (ISS)
Příklad aplikace: Analýza poškození ložiskového sestavení otočného spoje SARJ

SARJ (Solar Alpha Rotary Joint) je 3metrový otočný prstenec, který umožňuje solárním panelům ISS sledovat Slunce.
Poškozený ložiskový sestav byl analyzován pomocí Form Talysurf® PGI a Talyrond®, což odhalilo příčinu problému a umožnilo rychlou opravu. Tím byla obnovena optimální rotace panelů a maximální generování energie.
2. Montáž turbočerpadel raket
Výhody technologie:

Systém Taylor Hobson zkrátil montážní čas o více než polovinu, zlepšil přesnost a umožnil rychlé dokončení montáže před startem rakety.
Precizní měření zajistila správné sladění všech součástek, což minimalizovalo riziko selhání během letu.
3. Měření optických komponent pro satelity
Příklad aplikace: Výroba a kontrola součástí pro satelitní zobrazovací systémy a polohování.

Technologie LUPHOScan umožňuje bezkontaktní měření 3D tvarů čoček a zrcadel s vysokou přesností.
Výsledkem je dokonalá funkce optických systémů, které hrají klíčovou roli v navigaci, komunikaci a pozorování Země.

4. Sestavení trysek
Mikro-alignační teleskopy se využívají pro zarovnání žáruvzdorných materiálů, což zajišťuje souosost jednotlivých dílů motoru a efektivní spalování.

Obranný průmysl

1. Měření motorových lopatek letounů
Příklad aplikace:

Lopatky motorů vojenských letounů jsou klíčové pro výkon a efektivitu.
Form Talysurf® PGI NOVUS umožňuje měření tvaru, povrchové drsnosti a vlnitosti v jednom kroku. Výsledkem je optimalizace aerodynamiky, snížení vibrací a hluku, což vede k lepší palivové účinnosti.

2. Zarovnání hlavní tanků a dělostřelectva
Hlavně tanků a děl potřebují kompenzaci přirozeného zakřivení (tzv. "prohnutí") způsobeného gravitací a výrobními procesy. Optické systémy Taylor Hobson měří prohnutí a ohyb hlavní, což zajišťuje přesnou trajektorii střely a vyšší účinnost na bojišti.

Existuje řada metod, které se používají ke kontrole přímosti hlavní malých a velkých zbraní. Optický systém navržený a vyrobený společností Taylor Hobson poskytuje jednoduché, ale přesné řešení kontroly přímosti hlavní tanků a děl. V důsledku gravitačních sil mají hlavně děl přirozenou tendenci klesat; kromě toho dochází k určitému „ohybu“, který vzniká při obrábění a dalších výrobních procesech. Aby byla zajištěna správná trajektorie střely při výstřelu, musí výrobci měřit a zaznamenávat „prohnutí“ a „ohyb“, které lze kompenzovat. Dalekohled s CCD, buď kolimátor, nebo terčík je namontován v sáňkovém přípravku a pohybuje se nahoru nebo dolů po hlavni. Uspořádání terče musí být schopno vyrovnat se se spirálovitým drážkováním, které je přítomno ve všech zbraňových hlavních.

3. Zlepšení výkonu bojových vozidel
Zarovnání ložisek hnacích hřídelí a zavěšení pásů armádních vozidel zajišťuje plynulou jízdu, snižuje opotřebení a eliminuje vibrace. Kontrola se provádí pomocí přesných digitálních systémů již v rané fázi výroby, čímž se minimalizují náklady na opravy a údržbu.

4. Gyroskopické komponenty
Gyroskopy jsou kritické pro navigační systémy letadel a zbraňových platforem. Produkty Taylor Hobson umožňují měření tvaru, povrchové drsnosti a velikosti těchto citlivých součástí s extrémní přesností.

5. Munice

K hromadné výrobě nábojů a střel pro obranný průmysl jsou zapotřebí vysoce přesné zápustky a razníky. Profiloměr Form Talysurf® PGI NOVUS umožňuje analyzovat kvalitu munice přesným měřením úchylek profilu a průměru dílů. Klíčová je možnost měření závitových kalibrů používaných při řízení výrobních procesů. Rychlé a automatické měření více profilů závitů umožňuje analyzovat větší plochu měřidla v kratším čase.

6. Měření úhlu lopatek

Úhel lopatek nebo například letadlových vrtulí lze snadno zkontrolovat pomocí digitálního klinometru. Jednoosý digitální klinometr je pro svou stabilitu a opakovatelnost vhodný pro řadu aplikací. Ruční a snadno obslužný klinometr pracuje s křemenným akcelerometrem, který poskytuje rychlé a přesné údaje. Více o leteckých aplikacích najdete zde.

7. Sladění zbraní - harmonizace zbraňových systémů

Rovnoběžnost zbraňových systémů souvisí s vyrovnáním a synchronizací více cílů, zbraní nebo zbraňových systémů k zasažení společného cíle. Tento koncept se často používá ve vojenských operacích, kde je vyžadována koordinovaná palebná síla z různých platforem a rovnoběžnost různých částí zbraňového systému je důležitý.

Účinnost navigačního/útočného systému stíhacího vrtulníku závisí na přesném sladění všech systémů s podélným vztažným bodem trupu letadla (LFD). Aby mohla pozemní posádka harmonizace kontrolovat, jsou dalekohledy a kolimátory (pro zajištění přímého zaměření) namontovány v zaměřovacím rámu a přípravku pro kontrolu sladění. Teleskopy a kolimátory se používají pro přesné zarovnání navigačních a zbraňových systémů vojenských vrtulníků, což zlepšuje jejich účinnost a přesnost při útocích. Více informací najdete zde.

Pokročilé optické technologie

1. Head-Up Displays (HUD)
HUD displeje pro piloty zajišťují bezpečnou a efektivní navigaci. Taylor Hobson technologie, např. LUPHOScan, měří volné tvary a povrchové chyby, což minimalizuje optické zkreslení a zajišťuje optimální výkon.

2. Virtuální realita a Fresnelovy čočky
Fresnelovy čočky, klíčové pro VR a AR aplikace, jsou analyzovány pomocí LUPHOScan. Měření zahrnuje kompletní 3D hodnocení optických povrchů včetně těch se sklonem až 55°.

3. Asférické a difrakční optiky
Difrakční optiky se využívají v tepelných systémech a infračervených snímačích. Taylor Hobson umožňuje měření přerušovaných povrchů, včetně detailní analýzy výšky schodu a šířky zón.

Unikátní měřicí platformy
LUPHOScan: Interferometrická technologie pro bezkontaktní měření 3D forem rotačně symetrických ploch.
Form Talysurf® PGI Freeform: Měření extrémně tvarovaných optik pro osvětlovací a zobrazovací systémy.

Shrnutí

Technologie Taylor Hobson posouvají hranice přesnosti a spolehlivosti v oblastech, kde selhání není možné tolerovat. Od vesmírných misí po obranné systémy pomáhají tyto inovace zajistit bezpečnost, efektivitu a výkon, které jsou nezbytné pro úspěch moderního inženýrství.