AW | 2023 03 28 14:43 | INDUSTRY
Segun prueba test clima frío del A321XLR
El programa Airbus A321XLR completa la segunda campaña de pruebas en climas fríos como parte del avance de las homologaciones para la aeronave insignia narrowbody del fabricante europeo. Unas semanas atrás uno de los aviones de prueba A321XLR el FT2, MSN11058 realizó una visita similar a Iqaluit, Canadá. En esa ocasión inicial, la misión era probar el funcionamiento del sistema hidráulico y otros sistemas a temperaturas extremadamente frías, después de un remojo nocturno a menos 40 grados centígrados. Esta semana, el avión de prueba de vuelo de desarrollo A321XLR FT3, MSN11080 dedicado a la cabina regresó de sus pruebas en tierra de cuatro días en clima frío en Iqaluit, en el norte de Canadá.
“El objetivo de esta campaña de clima frío más reciente era validar la operación de la aeronave en clima frío para operaciones en tierra. Esta vez probamos el sistema de agua y desechos de la cabina, que requería que las temperaturas dentro de la cabina sin calefacción se ’empaparan’ a menos de -15 grados centígrados durante la noche. Con este fin, se realizaron varios baños fríos durante noches sucesivas con las puertas abiertas, mientras que la temperatura exterior era de alrededor de menos 20 grados centígrados. En cada caso, se aplicaron diferentes configuraciones de calefacción y aislamiento para su posterior análisis comparativo por parte del departamento de ingeniería”, dice Tuan Do, Ingeniero principal de Pruebas de Vuelo.
Como parte de esto, una nueva opción de clima frío disponible para los operadores de A321XLR, se probó en condiciones reales por primera vez: agrega calentadores para garantizar que el sistema no se congele durante la noche. Las pruebas también validaron la configuración de aeronave estándar, es decir, sin el paquete opcional activado y una configuración de oportunidad de ahorro de peso, con menos aislamiento. Por supuesto, cada avión navega a grandes altitudes donde las temperaturas exteriores son mucho más bajas. Sin embargo, dentro de la cabina, los sistemas de agua y residuos funcionan a temperaturas superiores a cero. Esta es la razón por la que se requieren específicamente pruebas en tierra en un estado completamente apagado, para que el entorno ambiental dentro de la cabina y debajo de la cubierta de pasajeros, donde se encuentran muchos sistemas, pueda absorber el frío a temperaturas bajo cero.
Además se realizaron pruebas hidráulicas, de aceite y del sistema eléctrico a -40 grados centígrados. “Durante nuestra primera visita de cinco días a Iqaluit hace un mes, cuando encendíamos el avión por la mañana, despertábamos el sistema hidráulico, eléctrico y otros sistemas y veíamos cuánto tiempo tardaba en operar el avión y prepararlo para rodar y despegar”, expresó el ingeniero. También hubo algunos vuelos para validar el funcionamiento del tren de aterrizaje en temperaturas muy frías. En particular, el A321XLR cuenta con un tren de aterrizaje mejorado, para soportar el mayor peso máximo de despegue de la aeronave (cuyo MTOW es de 101 toneladas métricas, frente a las 97 toneladas del A321LR). En consecuencia, los amortiguadores de esta nueva variante están diseñados para manejar cargas más altas en comparación con los de los otros miembros de la Familia A320. El objetivo de la prueba era verificar la señal de peso sobre ruedas, para que la aeronave sepa cuándo los amortiguadores del tren de aterrizaje principal están comprimidos o extendidos.
“Hay muchos sistemas en la aeronave que dependen del peso sobre las ruedas para decirles si la aeronave está en vuelo o en tierra. Así que durante nuestra primera visita a Iqaluit verificamos cómo la función del peso sobre ruedas se ve afectada por los cambios físicos en el tren de aterrizaje principal, y cómo la rigidez del amortiguador se ve afectada por las bajas temperaturas”, recuerda Tuan Do.
Otra característica de diseño del XLR relacionada con el sistema hidráulico que necesitaba ser evaluada en el ambiente frío eran las nuevas líneas hidráulicas que pasan a través del tanque central trasero, ubicado a popa de la bahía del tren de aterrizaje. “Nuestros colegas de la oficina de diseño querían que comprobáramos que el enrutamiento de las tuberías no afectara significativamente las temperaturas hidráulicas y las operaciones después del calentamiento de la aeronave”, señala Tuan Do.
Otros desafíos de clima frío, aplicables a cualquier aeronave, incluyen garantizar que las escotillas no se congelen o que los sistemas en general no se congelen, no solo las tuberías de agua, los sistemas de aceite e hidráulicos, sino también el sistema eléctrico, especialmente las baterías. “Las baterías no retienen tanta carga ni proporcionan tanta potencia de salida cuando están a bajas temperaturas. Mientras tanto, el aceite y la hidráulica se vuelven muy viscosos a temperaturas muy bajas, lo que dificulta mover las superficies de control de vuelo y accionar bombas, etc. Por lo tanto, es necesario calentar la aeronave y sus tuberías para poder operar la aeronave”, explica Tuan Do.
Desafíos humanos
Los desafíos detrás de la campaña de clima frío también incluyen los humanos. “Tenemos equipos de mantenimiento y apoyo en tierra que necesitan preparar y configurar la aeronave, y revisar todo afuera. Necesitan tener la ropa adecuada y el equipo compatible con las operaciones en el exterior. Pero incluso con esas disposiciones, el factor de sensación térmica es tan fuerte en Iqaluit que es difícil. Solo puedes trabajar por un tiempo limitado afuera, por lo que tenemos turnos para asegurarnos de que nadie se quede afuera por mucho tiempo”, dice Ingeniero principal de Pruebas de Vuelo.
Airbus había traído un equipo de más de treinta personas. Estos incluyeron: seis tripulantes de vuelo: pilotos, ingenieros de pruebas de vuelo y un ingeniero de vuelo de prueba; un ingeniero especialista en cabinas; un equipo de mantenimiento, compuesto por especialistas mecánicos, especialistas eléctricos, inspectores de calidad; especialistas en instrumentación; especialistas en diseño de sistemas; fotógrafos técnicos; así como un colega de operaciones para supervisar la logística del viaje en general.
Los desafíos humanos no están simplemente en el sitio en Iqaluit, sino que comienzan mucho antes. Los ingenieros de pruebas de vuelo habrán acordado los requisitos de prueba con la oficina de ingenieros de diseño con varios meses de anticipación, y a partir de eso habrán preparado el plan de misión de la campaña junto con la tripulación de vuelo de la misión y los colegas ingenieros de Vuelo de Prueba. Juntos determinan cómo necesitan configurar la aeronave por dentro y por fuera, cuándo comenzar a rodar y luego despegar, y cuáles deben ser las condiciones de temperatura ambiente y del sistema, etc. Secuenciarán todas las pruebas y la planificación de la campaña y, por supuesto, se asegurarán de que toda la misión se lleve a cabo de manera segura. 
A321XLR Cold Weather Testing
According to A321XLR cold climate test
The Airbus A321XLR program completes the second test campaign in cold climates as part of the progress of homologations for the Narrowbody flashbody aircraft of the European manufacturer. A few weeks ago one of the A321XLR test aircraft FT2, MSN11058 made a similar visit to Iqaluit, Canada. On that initial occasion, the mission was to test the operation of the hydraulic system and other systems at extremely cold temperatures, after a night soaking to less 40 degrees Celsius. This week, the A321XLR FT3, MSN11080 dedicated to the cabin returned from its four day ground tests in cold weather in Iqaluit, in northern Canada.
“The objective of this most recent cold weather campaign was to validate the operation of the cold weather aircraft for land operations. This time we tested the booth and waste of the cabin, which required that temperatures inside the cabin without heating They ‘soaked’ less than -15 degrees Celsius during the night. For this purpose, several cold baths were held for successive nights with the doors open, while the outer temperature was about less 20 degrees Celsius. In each case, Different heating and isolation configurations were applied to its subsequent comparative analysis by the Engineering Department”, says Tuan Do, main engine test engineer.
As part of this, a new cold weather option for A321XLR operators was tested in real conditions for the first time: add heater to ensure that the system does not freeze during the night. The tests also validated the standard aircraft configuration, that is, without the activated optional package and a weight savings opportunity configuration, with less isolation. Of course, each plane navigates to large altitudes where exterior temperatures are much lower. However, within the cabin, water and waste systems work at temperatures above zero. This is the reason why earth tests are specifically required in a completely off state, so that the environmental environment within the cabin and under the passenger cover, where many systems are found, can absorb the cold at temperatures below zero.
In addition, hydraulic, oil and electrical system to -40 degrees Celsius were performed. “During our first visit from five days to Iqaluit a month ago, when we lit the plane in the morning, we woke up the hydraulic, electric and other systems and we saw how long it took to operate the plane and prepare it to roll and take off”, said the engineer. There were also some flights to validate the operation of the landing gear in very cold temperatures. In particular, the A321XLR has an improved landing gear, to support the highest maximum weighting weight of the aircraft (whose MTOW is 101 metric tons, in front of the 97 tons of A321LR). Consequently, the shock absorbers of this new variant are designed to handle higher loads compared to those of the other members of the A320 family. The objective of the test was to verify the weight signal on wheels, for That the aircraft knows when the main landing gear shock absorbers are compressed or extended.
“There are many systems in the aircraft that depend on the weight on the wheels to tell them if the aircraft is in flight or on land. So during our first visit to Iqaluit we verify how the weight function on wheels is affected by physical changes in the main landing train, and how the rigidity of the shock absorber is affected by low temperatures”, recalls Tuan Do.
Another design feature of the XLR related to the hydraulic system that needed to be evaluated in the cold environment were the new hydraulic lines that pass through the central rear tank, located at the stern of the bay of the landing train. “Our colleagues from the design office wanted us to verify that the routing of the pipes did not significantly affect hydraulic temperatures and operations after the aircraft heating”, says Tuan do.
Other challenges of cold weather, applicable to any aircraft, include ensuring that the clabs do not freeze or that systems in general do not freeze, not only water pipes, oil and hydraulic systems, but also the electrical system, especially the batteries. “The batteries do not retain so much load or provide so much output power when they are at low temperatures. Meanwhile, the oil and hydraulics become very viscous to very low temperatures, which makes it difficult to move the flight control surfaces and drive pumps, etc. Therefore, it is necessary to heat the aircraft and its pipes to operate the aircraft”, explains Tuan do.
Human challenges
The challenges behind the cold weather campaign also include humans. “We have maintenance and land support equipment that need to prepare and configure the aircraft, and check everything outside. They need to have proper clothes and the equipment compatible with operations abroad. But even with those provisions, the thermal sensation factor is So strong in Iqaluit that it is difficult. You can only work for a limited time outside, so we have shifts to make sure that no one stays out for a long time”, says the main engine test engineer.
Airbus had brought a team of more than thirty people. These included: Six flight crew: pilots, flight test engineers and a testing engine engine; a cabin specialist engineer; a maintenance equipment, composed of mechanical specialists, electrical specialists, quality inspectors; instrumentation specialists; Systems design specialists; technical photographers; as well as a colleague of operations to supervise the logistics of the trip in general.
Human challenges are not simply on the site in Iqaluit, but begin much earlier. Flight test engineers will have agreed to the test requirements with the Office of Design Engineers several months in advance, and from that they will have prepared the campaign mission plan along with the flight crew of the mission and colleagues Test flight engineers. Together they determine how they need to configure the aircraft inside and out, when to start filming and then take off, and what should be the conditions of ambient temperature and the system, etc. They will sequence all the tests and planning of the campaign and, of course, they will ensure that the entire mission is carried out safely. 
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