2025年8月28日

 

• DLR 研究飛機 D328® UpLift 的地面振動測試成功完成。
• 這些數據將用於驗證和改進飛機的模擬模型，從而能夠更快、更經濟地實施進一步的修改。
• D328® UpLift 正在改造成一個飛行測試實驗室，用於測試氣候友善技術。
• 重點：航空、氣候友善飛行

 

德國航空航天中心 (DLR) 使用其 D328® UpLift 研究飛機作為氣候友善航空技術的飛行測試實驗室。使用全合成燃料的初始測量飛行已取得成功。開發團隊現已進行地面振動測試。該飛機懸掛在氣墊上，與地面分離，並進行了精確的結構動力學測量。研究人員利用測量結果驗證了用於模擬飛機在各種飛行情況下振動行為的預測模型。這樣，諸如創新推進技術等實驗性改進便可以更快、更經濟地實施。 DLR 領導該項目，並貢獻其在航空研究領域的系統專業知識，以更快地將永續技術付諸實踐。

德國航空航天中心氣動彈性研究所的朱利安·辛斯克（Julian Sinske）解釋說：“通過地面振動測試，我們在Uplift項目中達到了一個重要的里程碑。現在，我們還可以對研究飛機的未來改進進行氣動彈性評估。我很高興我們高效地進行了測試並取得了高質量的結果。新的空氣支撐系統也為此做出了決定性的貢獻。”

為期約兩週的測試在德國飛機有限公司位於奧伯普法芬霍芬的機庫進行。這家飛機製造商正在代表德國航空航天中心（DLR）對飛行測試實驗室進行擴建和改造。德國飛機公司飛行物理工程師西蒙·賓德表示：“成功的地面振動測試為飛機結構模型的驗證和進一步開發做出了重要貢獻。這些模型對於D328® UpLift的進一步擴建和改造至關重要，能夠精確預測和深入分析氣動彈性行為。”

 

精密的實驗裝置

德國航空航天中心氣動彈性研究所的測試團隊為這架研究飛機配備了總計237個加速度感測器。感測器收集的時間相關數據用於確定整個飛機結構的固有頻率、振動模式和阻尼。為了使飛機在地面上產生適當的振動，機翼、機身和控制面等部件依次受到所謂的「振動器」的激勵。

振動器的功能類似於揚聲器：它不是透過空氣傳輸聲波，而是透過安裝在飛機上的推桿引入機械振動。然後，加速度感測器記錄整個飛機的振動，並將其作為電信號通過電纜傳輸到測量系統。研究人員使用一些軟體（其中一些軟體由德國航空航天中心開發）在商用電腦上顯示、進一步處理並最終評估接收到的訊號。

 

在最佳測試條件下進行現場評估

為了使飛機在地面時能夠像飛行時一樣不受干擾地振動，D328® UpLift 被安裝在一個特殊的氣撐上。此氣撐安裝在起落架軸下方的三個點上。這確保了飛機的安裝非常輕柔且牢固，並在飛行過程中與地面保持脫鉤。這為研究人員提供了最佳的振動測試條件。

此空氣支撐系統是Uplift研究計畫的一部分，並與德國Fabreeka GmbH公司共同開發。 Fabreeka是Stabilus集團的子公司，是全球知名的低頻隔振專家。在成功部署後，該新型空氣支撐系統現已與其他研究飛機以及德國航空航天中心的工業合作夥伴一起進行測試。

DLR測試團隊在現場對數據進行了評估。這使得研究人員能夠提前檢查實驗測量結果的一致性，並將其與現有的模擬模型進行比較。透過初步分析，他們能夠在測試過程中確定感測器是否運作良好、是否需要重新定位，或是否仍需測試某些頻率範圍。在地面振動測試中，確定了50多種不同的振動模式——飛機結構在特定頻率激勵下響應的具體頻率、振幅水平和振幅方向（以圖形方式表示）。

 

快速擴展為飛行測試實驗室

研究人員將利用詳細分析的結果來驗證和改進 D328® UpLift 的模擬模型。這將顯著加速 DLR 飛機的進一步擴建和向飛行測試實驗室的轉型。 DLR 飛行實驗中心也將貢獻其多年的經驗和專業知識，用於飛機的改裝。例如，專案團隊計劃在翼尖下方安裝創新油箱，以測試有前景的氣候友善推進技術。

「我們從地面振動測試中獲得了非常寶貴的數據集。基於此，我們現在可以比預期更快地開始為機翼和機身安裝必要的外部附件。」德國宇航中心飛行實驗設施項目管理部的Stefan Schröder強調。

D328® UpLift 是一個飛行測試實驗室，將面向工業界、中小企業、新創公司和研究機構，用於在真實條件下測試新型氣候友善系統、燃料和推進技術。該計畫由德國聯邦經濟和能源部資助。共同目標是顯著加速永續技術在航空領域的實際應用。

 

[照片]

(A) D328® UpLift 已準備好進行地面振動測試

在持續約14天的測試階段，德國航空航天中心成功對其D328® UpLift研究型飛機進行了地面振動測試。獲得的數據對於該飛機的快速改裝和擴展至關重要。 D328® UpLift旨在成為具有前景的氣候友善航空技術的飛行測試實驗室。

(B) 測量系列：團隊現場分析數據

借助專用軟體，德國航空航天中心氣動彈性研究所的研究人員可以提前查看傳入的測量數據，並將其與預測模型的數據進行比較。這使得他們能夠有效地進行地面振動測試並獲得高品質的數據。

(C) 引擎測量點

位於引擎螺旋槳尖端的加速度感測器記錄所有零件的固有頻率、振動模式和阻尼。

(D) 站立飛行

為了營造「雲端飛行」的感覺，D328® UpLift 被安裝在一個特殊的 DLR 空氣支架上。此支架由 DLR 與 Fabreeka GmbH 共同開發，安裝在起落架軸下方。它確保 DLR 研究飛機與地面保持脫鉤，並確保其運動在測量過程中不會變形。

(E) 振動器定位

為了讓飛機像飛行一樣振動，研究人員使用了所謂的「振動器」。振動器的工作原理與揚聲器類似，它們被一個接一個地安裝在適當的位置進行測量。在圖中，振動器連接在機身下方。