Ujian Kesan Serangan Burung Radome

Peristiwa luar biasa seperti serangan burung boleh berlaku pada bila-bila masa. Apabila pesawat dilanggar oleh burung atau serpihan objek asing, proses pemeriksaan yang betul mesti diikuti untuk menentukan sama ada pesawat itu layak terbang sebelum penerbangan seterusnya.

Radar ialah kandang aerodinamik, tahan cuaca yang melindungi antena radar. Ia dibina daripada bahan yang membolehkan radar menghantar dan menerima gelombang radio dengan gangguan yang minimum. Semua radom pada pesawat komersial terdiri daripada struktur sandwic komposit yang terdiri daripada teras sarang lebah yang diapit di antara kulit dalam dan luar.

Serangan burung atau objek asing lain boleh menyebabkan struktur komposit sandwic berubah bentuk dan kemudian kembali kepada bentuk asalnya dengan sedikit atau tiada kerosakan pada bahagian luar, tetapi kerosakan yang berpotensi ketara pada bahagian dalam boleh berlaku. Pengalaman dalam perkhidmatan menunjukkan bahawa walaupun bahagian luar radome biasanya meninggalkan parut kesan yang minimum, teras sarang lebah mungkin rosak dan bahagian dalam radome mungkin berkecai di sekitar tapak kesan.

Jika kerosakan serangan burung tidak dikesan di atas tanah, kawasan yang rosak akan menjalani beberapa kitaran penerbangan. Udara yang terperangkap di antara sarang lebah dan permukaan yang dipisahkan cenderung mengembang dengan setiap penerbangan, mewujudkan gelembung di mana permukaan terganggu oleh tekanan udara ambien yang rendah pada ketinggian. Jika kerosakan tidak dikesan, bergantung pada saiz dan lokasinya, ia boleh mengganggu pergerakan antena radar cuaca dan mencetuskan amaran radar cuaca.

Serangan burung menimbulkan ancaman besar kepada keselamatan penerbangan, terutamanya semasa berlepas, mendarat dan penerbangan altitud rendah. Antara komponen pesawat yang paling terdedah dalam insiden sedemikian ialah radome, kandang aerodinamik dan kalis cuaca yang menempatkan antena radar, biasanya terletak di hidung pesawat. Radom direka bentuk untuk menahan aliran udara berkelajuan tinggi dan kesan alam sekitar, tetapi ia tidak begitu tahan terhadap kesan tenaga tinggi daripada serangan burung.

Radar (kubah radar) ialah struktur, kepungan bukan logam yang direka untuk melindungi radar dan peralatan elektronik sensitif yang lain. Lazimnya dibina daripada komposit termaju seperti gentian kaca atau polimer bertetulang gentian karbon, radomes mesti mengimbangi tiga sifat kritikal:

• Ketelusan elektromagnet: Membenarkan isyarat radar melalui tanpa herotan.
• Reka bentuk aerodinamik: Menyediakan aliran udara yang lancar dan seretan yang dikurangkan.
• Integriti struktur: Tahan terhadap tekanan persekitaran dan operasi.

Kerana lokasinya di hidung pesawat, radomes selalunya menjadi titik kontak pertama dalam serangan burung. Kesan serangan burung pada radomes termasuk:

• Kerosakan struktur: Apabila burung berlanggar dengan radom pada kelajuan tinggi, pemindahan tenaga boleh menyebabkan:
  • Keretakan atau penembusan cengkerang radome
  • Delaminasi atau pecah gentian dalam bahan komposit
  • Penembusan lengkap mendedahkan sistem radar
• Kegagalan sistem radar: Kerosakan pada radar boleh menjejaskan operasi radar dengan:
  • Pengecilan isyarat atau pantulan akibat permukaan yang cacat
  • Jangan benarkan pencemaran air atau serpihan ke dalam petak radar.
  • Menyebabkan litar pintas atau gangguan bekalan elektrik pada komponen elektronik
• Kemerosotan aerodinamik: Radom yang rosak mengubah ciri aliran udara, mengakibatkan peningkatan seretan, mengurangkan kecekapan bahan api, dan dalam kes yang teruk, potensi ketidakstabilan kawalan.
• Risiko keselamatan dan operasi: Serangan burung yang membahayakan Radome boleh memaksa:
  • Lencongan atau pendaratan kecemasan
  • Pesawat dibumikan untuk pemeriksaan dan pembaikan
  • Hilang kesedaran situasi sekiranya berlaku kegagalan radar udara atau rupa bumi dalam keadaan buruk

Jet tentera berkelajuan tinggi amat terdedah kerana tenaga kinetik yang lebih tinggi apabila hentaman. Beberapa kegagalan radome menyebabkan misi dihentikan dan kitaran penyelenggaraan yang mahal.

Radomes diuji untuk rintangan serangan burung sebagai sebahagian daripada pensijilan oleh FAA dan agensi kawal selia lain. Ujian serangan burung simulasi (menggunakan peluru gelatin dengan jisim dan halaju tertentu) dilakukan untuk menilai:

• Rintangan kesan
• Prestasi bahan
• Fungsi radar selepas perlanggaran

Industri penerbangan menggunakan beberapa strategi untuk mengurangkan risiko serangan burung radome:

• Inovasi bahan: Komposit tahan hentaman sedang dibangunkan dan lapisan penyerap tenaga sedang digunakan dalam cangkerang radome.
• Pengoptimuman reka bentuk: Geometri yang dipertingkatkan digunakan untuk memesongkan burung daripada menyerap kesan langsung. Teknik ikatan yang lebih baik juga sedang dilaksanakan untuk mengelakkan delaminasi.
• Sistem pencegahan serangan burung: Sistem pengesanan burung berasaskan radar dipasang di lapangan terbang dan pengurusan habitat dilaksanakan untuk mengurangkan populasi burung berhampiran landasan.
• Pemeriksaan dan penyelenggaraan: Pemeriksaan visual dan tidak merosakkan radomes secara tetap dijalankan, dan data penerbangan dianalisis untuk menandakan peristiwa impak yang berpotensi.

Ujian serangan burung Radome melibatkan simulasi serangan burung berkelajuan tinggi pada struktur radome untuk menilai ketahanan, mod kegagalan dan kefungsian radar yang berterusan. Ujian ini penting untuk pensijilan kawal selia dan jaminan keselamatan dalam kedua-dua penerbangan awam dan ketenteraan. Kaedah ujian utama yang digunakan ialah:

• Ujian serangan burung simulasi (ujian mogok burung): Ini adalah kaedah yang paling langsung dan diperkemas untuk menguji ketahanan radome terhadap serangan burung. Seekor burung simulasi (biasanya peluru gelatin) dilancarkan ke dalam radome menggunakan pistol gas atau meriam udara termampat. Jisim burung biasa berkisar antara 0,45 hingga 1,8 kg, bergantung pada jenis pesawat dan fasa penerbangan (berlepas, mendaki, pelayaran). Kelajuan impak yang sesuai untuk keadaan operasi biasanya 200 hingga 400 knot.

Piawaian berdasarkan ujian ini adalah seperti berikut:

• FAA 14 CFR Bahagian 25.775 (untuk pesawat pengangkutan)
• MIL-STD-3038 (untuk pesawat tentera)
• RTCA DO-160 Seksyen 23 (keadaan persekitaran dan prosedur ujian)

Kriteria penilaian untuk ujian ini adalah seperti berikut:

• Integriti struktur radome selepas hentaman
• Tiada tusukan atau kerosakan yang berlebihan
• Kefungsian berterusan sistem radar
• Radom tidak terpisah dari badan

• Pencirian bahan dan analisis kegagalan: Ujian ini menilai bagaimana bahan komposit radome berkelakuan di bawah kadar terikan yang tinggi dan beban dinamik. Ujian ini menggunakan teknik berikut:
  • Analisis mekanikal dinamik
  • Mengimbas mikroskop elektron permukaan patah
  • Analisis kamera berkelajuan tinggi untuk mengesan delaminasi, penarikan gentian atau penembusan semasa hentaman
  • Penentuan mod kegagalan: delaminasi, retak, pecah gentian

Semasa proses penilaian, mod kegagalan seperti delaminasi, keretakan dan pecah gentian dikenal pasti dan bahan dibandingkan.

• Ujian tidak merosakkan selepas kesan: Tujuan ujian ini adalah untuk mengesan kerosakan dalaman atau delaminasi yang tidak kelihatan pada permukaan. Teknik seperti ujian ultrasonik, termografi, radiografi ricih, dan radiografi sinar-X digunakan.
• Pemodelan dan simulasi elemen terhingga: Tujuan ujian ini adalah untuk memodelkan dan meramalkan tingkah laku mogok burung dalam struktur radome sebelum ujian fizikal. Aplikasi utama termasuk simulasi dinamik mogok burung, mengoptimumkan geometri radome dan susun atur komposit, dan mengurangkan keperluan untuk berbilang prototaip fizikal.
• Ujian alam sekitar dan penuaan: Tujuan ujian ini adalah untuk menilai tingkah laku radome dalam keadaan luluhawa dan kesan gabungan. Kitaran terma, pendedahan UV dan ujian kemasukan lembapan dilakukan. Ujian kesan dilakukan untuk menilai kesan penuaan pada rintangan serangan burung.

Akibatnya, serangan burung radome adalah persimpangan kritikal antara bahaya hidupan liar dan kelemahan sistem pesawat. Walaupun kekerapan kejadian sedemikian agak rendah, akibatnya boleh menjadi teruk, dari segi kewangan dan operasi. Kemajuan berterusan dalam sains bahan, teknologi radar dan pengurusan hidupan liar adalah penting untuk meningkatkan daya tahan radome dan memastikan keselamatan penerbangan berterusan terhadap ancaman bawaan udara semula jadi.

Organisasi kami, yang telah menyokong perniagaan merentas semua sektor selama bertahun-tahun melalui pelbagai aktiviti ujian, pengukuran, analisis dan penilaian, mempunyai pasukan pekerja yang kukuh yang mengikuti perkembangan global dalam sains dan teknologi serta sentiasa meningkatkan diri mereka. Dalam konteks ini, kami juga menyediakan perkhidmatan ujian serangan burung radome kepada perniagaan.