Monitorización estructural del RPAS MILANO en la fase de ensayos en vuelo

Abstract

El RPAS (Remote Piloted Air System) MILANO es el mayor sistema aéreo no tripulado desarrollado por INTA, pretende convertirse en una plataforma de investigación capaz de realizar ensayos en vuelo conmultitud de cargas de pago científicas complementando de este modo a las plataformas Aéreas de Investigación (PAIs) tripuladas del propio INTA. A nivel estructural, el RPAS MILANO está realizadoen su práctica totalidad en material compuesto de carbono/epoxi de curado fuera de autoclave y en su diseño se han seguido las normativas de aeronavegabilidad aplicables al tipo de aeronave(STANAG-4671). En el mes de Diciembre del 2018 ha comenzado la fase de ensayos en vuelo del RPAS MILANO y su sistema de detección de daño y uso (SHM) se está empleando para recoger datos antes, después y durante los vuelos, proporcionando una información muy útil a la hora de evaluar y analizar el estado de la estructura y la posible aparición de sobrecargas estructurales no previstas durante la misión. La información sobre eventos especiales, como el aterrizaje forzoso o la carga de ráfagas, se puede proporcionar a los operadores de mantenimiento después de cada vuelo.El modelo de simulación y sus predicciones se han validado en una estructura real del fuselaje posterior del MILANOy en la que se introducendaños reales de tamaños mayores al eliminar remaches progresivamente. En nuestro estudio, se utilizan tres algoritmos diferentesde detección de daño, basados en un índicede daño, PCA y Artificial Neural Networks (ANN), respectivamente. The RPAS (Remote Piloted Air System) MILANO is the largest unmanned aerial system developed by INTA thataims to become a research platform capable of carrying out in-flight tests with many scientific payload, thus complementing the Air Research Platforms (PAIs) of INTA. At the structural level, the RPAS MILANO is made in its entirety in carbon / epoxy composite material that is cured out of the autoclave. Its design has been followed by the airworthiness regulations applicable to the aircraft type (STANAG-4671). In the month of December 2018, the RPAS MILANO flight test phase began and it’sHealth and Usage Monitoring System (HUMS) is being used to collect data before, after and during flights, providing very useful information when evaluating and analyzingthe state of the structure and the possible appearance of structural overloads not foreseen during the mission. Information about special events, such as forced landing or burst loading, can be provided to maintenance operators after each flight.The simulation model and its predictions have been validated in a real structure of the rear fuselage of theMILANOand in which real damage of larger sizes is introduced by eliminating rivets progressively. In our study, three different damage detection algorithms are used, based on adamageindex, PCA and Artificial Neural Networks (ANN).