4일 이내에 모달 측량 테스트를 완료하여 우주로 발사

우주 개발

DLR(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt)은 독일 우주국으로, 정부의 국가 프로그램을 운영합니다. DLR은 과학적 우수성을 실현하고 기술 전문성을 업무에 활용하여 독일 우주 산업의 상용화와 경쟁력을 강화하는 것을 목표로 합니다.

DLR의 공탄성 연구소는 항공우주 기관과 같은 제3자를 대상으로 전문적인 구조 동적 실험 및 테스트를 정기적으로 수행하는 선두 연구 기관입니다. 독일 괴팅겐에 본사를 둔 이 연구소는 전통적으로 항공 테스트에 중점을 두고 있으며, GVT(지상 진동 시험), 다축 진동 가진, 불안정 신호 측정 및 풍동 테스트 장비에 대한 전문 지식과 시설을 갖추고 있습니다. 최근에는 우주 산업을 위한 MST(모달 측량 테스트)와 같은 활동도 수행하도록 발전했습니다.

DLR의 구조 동역학 테스트 책임자인 Julian Sinske는 "우리는 광범위한 경험과 항공기를 연구하는 데 사용하는 입증된 테스트 방법을 적용하여 우주 부문에서 빠르고 신뢰할 수 있으며 비용 효율적으로 테스트를 수행하고 있습니다."라고 설명합니다.

짧은 시간 내에 정확한 테스트 결과를 생성할 수 있는 DLR의 능력은 연구소가 제공하는 고품질 해석 및 모델링에 필수적입니다. 이를 위해 DLR은 수년 동안 Siemens Digital Industries Software의 테스트 솔루션을 사용해 왔습니다. "이제 Siemens 테스트 제품에 대해 매우 잘 알고 있으며 이를 사내 기술 및 알고리즘과 통합할 수 있는 기회를 통해 상당한 이점을 누리고 있습니다."라고 Sinske는 말합니다.

개발 확장

이에 대한 좋은 예는 ISS(국제우주정거장)의 잠재적인 상업적 사용을 탐구하는 Airbus Defense & Space의 Bartolomeo 프로젝트입니다. 테스트에서 DLR은 소프트웨어, 하드웨어 및 서비스로 구성된 Siemens Xcelerator 비즈니스 플랫폼의 일부인 192채널 Simcenter™ SCADAS™ Mobile 하드웨어를 Bartolomeo 위성의 FE(유한 요소) 시뮬레이션 모델을 업데이트하기 위한 모달 측량 테스트의 핵심 측정 장비로 사용했습니다. 이를 통해 팀은 플랫폼이 시작 프로그램과 결합되는 방식과 같이 시뮬레이션과 해석을 통해서만 수행할 수 있는 측면을 시뮬레이션하고 예측할 수 있었습니다. 따라서 신뢰성이 중요했습니다.

이를 위해 DLR은 FE 모델의 정확도를 검증하거나 개선하기 위해 정확한 실험 데이터를 캡처해야 했습니다. Simcenter SCADAS Mobile 설정에는 2개의 메인프레임이 포함되어 있으며 192개의 신호를 동시에 측정할 수 있었습니다. 지난해 Simcenter SCADAS 3에서 Simcenter SCADAS Mobile로 전환한 DLR은 강력하면서도 컴팩트하고 유연한 하드웨어를 사용한 첫 번째 주요 산업 테스트였습니다.

"경험상으로 볼 때, Simcenter SCADAS는 항상 문제가 없고 안정적이어서 업데이트된 시스템을 신뢰할 수 있었습니다."라고 Sinske는 말합니다. Simcenter SCADAS Mobile로 전환하면 다양한 유형의 테스트를 더 유연하게 처리할 수 있습니다. 데이터 수집 시스템은 다양하게 활용되며 모달 측량 테스트, GVT 테스트 또는 기타 작업에 문제 없이 사용할 수 있습니다.

유연성 및 속도

Sinske에 따르면 Simcenter Testlab™ 소프트웨어로 테스트 데이터를 구성할 때도 Simcenter의 개방형 아키텍처가 활용되었습니다.

"Simcenter Testlab은 특히 제공 사항을 맞춤화할 수 있는 유연성을 갖추고 있어 이와 같은 대규모 테스트에 매우 적합합니다."라고 Sinske는 말합니다. 예를 들어, DLR은 백그라운드에서 실행되는 Siemens의 PolyMax 알고리즘과 함께 자체 알고리즘을 Simcenter Testlab에 연결하여 특정 테스트 요구사항에 맞게 조정할 수 있었습니다. 또한 DLR 팀은 UI(사용자 인터페이스)를 사용자 정의하고 테스트 진행 상황을 원활하게 파악할 수 있도록 결과를 실험실 벽에 투영했습니다. 설치 후 1시간 이내에 첫 번째 측정이 가능했기 때문에 전체 설정을 통해 비교 가능한 테스트 시나리오보다 훨씬 더 빠른 테스트 결과를 얻을 수 있었습니다.

전반적으로 4일 이내에 완료된 테스트는 전례 없는 속도로 고품질의 신뢰할 수 있는 결과를 제공했습니다. 생성된 구조 동적 데이터 세트를 통해 Airbus는 적절한 모달 모델을 결정하고, 비선형성을 식별하며, FEM(유한 요소 모델)을 업데이트할 수 있었습니다. 실제로 AIRBUS Defence & Space는 측정이 진행되는 동안 모델 업데이트를 시작할 수 있었습니다. "Airbus는 기대치가 매우 높았습니다. 적절한 도구를 사용할 수 있었기에 이를 충족할 수 있었습니다."라고 Sinske는 말합니다. "실제로 최종 테스트 보고서를 위한 데이터의 약 80%를 즉시 분석할 수 있었습니다.

"전체 테스트는 계획대로 진행되었습니다. 필요한 데이터를 신속하게 제공하기 위해 최대한 빨리 작업해야 했으며 Simcenter SCADAS Mobile과 Simcenter Testlab 덕분에 성공할 수 있었습니다."

미래의 성공을 위한 과정

DLR의 공탄성 연구소는 테스트 기능에 테스트된 방법론과 신뢰할 수 있는 도구를 적용하여 항공에서 우주로 쉽게 전환할 수 있는 복제 가능한 테스트 접근 방식을 만들었습니다. "GVT와 MST 모두에 동일한 하드웨어와 소프트웨어를 사용하여 계획을 수립하고 있습니다."라고 Sinske는 말합니다. "이와 같은 프로젝트를 통해 우리의 작업 방식과 사용하는 도구에 대한 자신감이 높아졌습니다."

이제 팀은 이러한 추진력을 바탕으로 AI(인공 지능) 및 자동화를 통합하는 기술을 포함하여 미래를 위한 새로운 테스트 방법과 기술을 도입하고 있습니다.

DLR은 Simcenter SCADAS Mobile의 민첩성과 Simcenter Testlab의 유연성을 활용하여 지구 대기권과 우주 공간의 경계인 카르만 라인의 양쪽에 있는 구조물에 대한 항공우주 분야의 빠르고 효과적이며 신뢰할 수 있는 테스트를 위한 청사진을 성공적으로 만들었습니다.

"이와 같은 프로젝트가 더 많이 있기를 기대합니다."라고 Sinske는 말합니다. "우리는 탄탄한 프로세스, 체계적인 계획, 강력한 테스트 도구를 손쉽게 사용할 수 있었기 때문에 실수는 줄이고 빠른 결과를 얻을 수 있었습니다."