Iron Bird Testsysteme helfen bei der Weiterentwicklung von Türkiyes Luft- und Raumfahrtprogrammen

​Bodengestützte Testanlagen sind für moderne Entwicklungsprogramme in der Luft- und Raumfahrt unverzichtbar geworden. Bevor ein neues Flugzeug in den Flug geht, müssen seine Steuerungs-, Hydraulik-, Elektrik- und Fahrwerkssysteme vollständig validiert werden, nicht nur unter nominalen Bedingungen, sondern auch unter Degradations- und Ausfallszenarien. Iron Birds – umfassende Anlagen, die diese Systeme am Boden nachbilden – bieten eine realistische Umgebung, um diese Komponenten sicher und effektiv zu testen.

 

​TAAC Aerospace Technologies, ein Joint Venture zwischen Turkish Aerospace (TA) und Altinay Defense Technologies, stellt diese Fähigkeiten für Türkiyes indigenen fortgeschrittenen Jettrainer und die Kampfprogramme der fünften Generation bereit. TA und TAAC haben gemeinsam modernste Iron Bird-Plattformen mit standardisierten multiredundanten Architekturen, flexiblen Simulationsfunktionen, deterministischer Buskommunikation und fortgeschrittenen Fehlerinjektionsmethoden entwickelt.

 

​Um diese Fähigkeiten zu unterstützen, verwenden die Geräte die Testarchitektur NI System on Demand (SoD) von Emerson für zuverlässigen Regelbetrieb und anpassungsfähige Systemintegration. Diese Einrichtungen sollen das Programmrisiko reduzieren, die Zeitpläne beschleunigen und die für die Zertifizierung erforderlichen belastbaren Nachweise liefern.

 

 

 

​TAAC-Rigs können viele Systeme in modernen Kampfflugzeugen widerspiegeln (Bild: TAAC)

 

 

​Replizieren komplexer Flugzeuge am Boden

​Iron Birds sind nicht neu, aber ihre Rolle hat sich deutlich erweitert. Früher hauptsächlich zur Integration von Flugsteuerungssystemen verwendet, sind sie heute zentral für die Entwicklung von Vollflugzeugsystemen. Durch das Erstellen einer High-Fidelity-Nachbildung der kritischen Subsysteme eines Flugzeugs in einer kontrollierten Umgebung können Ingenieure Missionsprofile proben, Redundanzmanagement testen und das Betätigungsverhalten validieren, lange bevor der erste Prototyp den Boden verlässt.

 

​Der Vorteil ist sowohl technisch als auch programmatisch. Die Sicherheitsmargen werden erhöht, da Fehlerfälle untersucht werden können, ohne ein Flugzeug zu gefährden. Entwicklungszeiten werden verkürzt, da Entwurfsiterationen sofort auf dem Prüfstand getestet werden können. Zertifizierungsprozesse werden durch die Wiederholbarkeit und Rückverfolgbarkeit von Labortests unterstützt.

 

 

 

​Das Hydrauliksystem wird auf Funktionstüchtigkeit getestet und das Rigg unterstützt auch Fahrwerks- und Utility-Tests (Bild: TAAC)

Mehrfach redundante Architektur

​TA/TAAC-Rigs verwenden eine fehlertolerante, multiredundante Architektur, die modernen Kampfflugzeugen entspricht. Jeder Flugsteuerungscomputer (FCC) kann unabhängig oder als Teil eines vollständig integrierten Regelkreises ausgeführt werden. So können Ingenieure isolierte Reglertests durchführen oder das gesamte Regelsystem mit Aktoren und repräsentativen Lasten in Betrieb nehmen.

 

​Die Geräte werden schrittweise über den gesamten Lebenszyklus hinweg eingesetzt. Frühe Arbeiten können Model-in-the-Loop oder Software-in-the-Loop sein und sich auf Simulationen von Aktoren und Sensoren stützen. Mit zunehmender Hardwarereife werden Controller und Aktoren nacheinander eingeführt, bis das gesamte Flugsteuerungssystem auf dem Rigg in Betrieb ist. Als das Flugzeug für den Erstflug freigegeben ist, hat das System bereits Tausende von Teststunden unter realistischen Bedingungen gesammelt.

 

​Die Rolle von System on Demand

​TAAC zeichnet sich durch die SoD-Architektur von Emerson aus. Zwischen Flugsteuerungscomputern, Cockpit-Ausrüstung, Avionik und Aktoren positioniert, behält SoD die Integrität des Regelkreises bei, auch wenn keine gültigen Flugbedingungen vorliegen. Es erzeugt deterministische Signale über ARINC 429, MIL-STD-1553, analoge und digitale Busse, so dass Systeme wie im Flug arbeiten können.

 

​SoD stellt auch die Infrastruktur für das kontrollierte Einfügen von Fehlern bereit. Ingenieure können Kurzschlüsse, Öffnungen oder Timing-Anomalien auf Bit- und Leitungsebene einführen und dabei bewusst Redundanzmanagement und integrierte Testroutinen betonen. Dieser Zugriff ist im Flug selten möglich und ermöglicht eine rigorose Bewertung der Leistungsfähigkeit im Modus "Degraded".

 

​Eine weitere wichtige Funktion ist die hybride Darstellung. Mit NI SoD von Emerson kann jede Komponente – Controller, Aktor oder Subsystem – entweder reale Hardware oder ein simuliertes Element sein. Programme können daher frühzeitig mit simulierten Modellen beginnen und Hardware nach und nach ersetzen, sobald sie verfügbar ist, und natürlich von Model-in-the-Loop- zu Hardware-in-the-Loop-Kampagnen übergehen.

 

 

​SoD-Testsysteme von NI in Ironbird – zurück (Bild: NI Emerson)

 

​Umfassende Systemabdeckung

​Die Iron Birds von TA/TAAC decken ein breites Spektrum von Systemen ab, weit über die primären Flugsteuerungen hinaus.

 

​Das Hydrauliksystem wird umfassend auf Funktionstüchtigkeit und Leistungsfähigkeit getestet. Ingenieure validieren analytische Prognosen, bewerten Bedarfs- und Druckabfalleigenschaften und bestätigen die Systemgröße und -stabilität. Spezialisierte Kampagnen konzentrieren sich auf Pumpenwelligkeit, Kaltstartverhalten und Leckageuntersuchungen, die alle in einer Umgebung mit geringem Risiko durchgeführt werden.

 

​Die Geräte unterstützen auch Fahrwerks- und Utility-Tests. Komplette Aus- und Einfahrzyklen werden unter realistischen Lasten einschließlich Türen und Verriegelungsmechanismen ausgeführt. Diese Tests gewährleisten die Einhaltung der Sicherheitsanforderungen, bevor das Flugzeug Fluglasten ausgesetzt ist.

 

​Zunehmend wird auch das elektrische System dargestellt. Mit der Umstellung auf „elektrischere“ Flugzeugarchitekturen ist es unerlässlich geworden, Schaltvorgänge und kurzzeitige Stromunterbrechungen am Boden zu validieren. Iron Bird-Tests bieten frühzeitige Einblicke in diese Verhaltensweisen und verhindern Überraschungen, die die Avionik oder die Flugsteuerung beeinträchtigen könnten.

 

​Anwendung auf aktuelle Programme

​Für das indigene fortgeschrittene Jettrainer-Programm hat der Iron Bird in den Einrichtungen von TA bereits eine entscheidende Rolle gespielt. Ingenieure nutzten das Rigg, um Steuerlogik zu überprüfen, Redundanzstrategien zu bewerten und Fehlermanagementroutinen vor den ersten Flügen des Flugzeugs zu üben. Fehlerszenarien, einschließlich Resets und Übergängen im abgesicherten Mode, wurden wiederholt im Labor geprobt, wodurch sowohl Nachweise als auch Vertrauen gewonnen wurden.

 

​Der Iron Bird, der für das indigene Kampfprogramm der fünften Generation entwickelt wurde, stellt einen noch größeren Fortschritt dar. Er wurde für hohe Kanalzahlen und gleichzeitige Lasten entwickelt und ermöglicht das gleichzeitige Testen Dutzender Aktoren bei gleichzeitiger Simulation hydraulischer und elektrischer Dynamik. Eine bemerkenswerte Funktion ist die Fähigkeit, Betätigungsregler direkt auf dem Prüfstand zu prototypisieren, Algorithmen und Konfigurationen schnell zu wiederholen, bevor Entwürfe für den Flug eingefroren werden. Dieser Ansatz senkt die Entwicklungskosten, komprimiert die Zeitpläne und liefert hochwertigere Designs.

 

​Strategischer Wert und Anpassungsfähigkeit

​TA- und TAAC-Teams für technische Zusammenarbeit haben ihre Rigs bewusst so konzipiert, dass sie als langfristige Assets und nicht als Tools für ein Programm dienen. Modulare Strukturen und der umfangreiche Einsatz digitaler Simulationen machen sie an zukünftige Plattformen oder Upgrades bestehender anpassbar. Diese Strategie entspricht einem Branchentrend hin zu rekonfigurierbaren Testumgebungen, die auf mehrere Flugzeugtypen angewendet werden können.

 

​Für den Luft- und Raumfahrtsektor von Türkiye sind die strategischen Auswirkungen erheblich. Die souveräne Kontrolle über die Testinfrastruktur bedeutet, dass nationale Programme nicht von proprietären externen Lösungen abhängig sind. Offene Architekturen und handelsübliche Komponenten sorgen für Wartbarkeit und Upgrade über Jahrzehnte hinweg. Und das durch diese Iron Bird-Kampagnen gewonnene Wissen fließt direkt in Design- und Zertifizierungskompetenz für zukünftige Plattformen ein.

 

 

​Der TAI Hürjet ist ein einmotoriger Tandemsitz, Überschall-Jettrainer und leichtes Kampfflugzeug, das von Turkish Aerospace Industries entwickelt wird (Bild: TAI)

 

 

​Zukunftsperspektiven

​Die Iron Birds der nächsten Generation von TA/TAAC zeigen, wie bodengestützte Testsysteme für Innovationen in der Luft- und Raumfahrt von zentraler Bedeutung sind. Durch die Kombination der Integrationskompetenz von TA/TAAC mit SoD-Testarchitekturen von NI sind die Rigs in der Lage, die heutigen Flugzeuge zu unterstützen und gleichzeitig für zukünftige Plattformen anpassungsfähig zu bleiben. Dies gewährleistet einen nachhaltigen technischen Wert für Ingenieure und langfristige strategische Fähigkeiten für die Luft- und Raumfahrt.

 

​Für Türkiyes fortgeschrittenen Jettrainer haben sie bereits für sicherere Erstflüge und eine reibungslosere Entwicklung gesorgt. Für Türkiyes indigenen Kämpfer ermöglichen sie eine der anspruchsvollsten Iron Bird-Kampagnen, die bisher für einen Kämpfer der fünften Generation durchgeführt wurde. Und für die Luft- und Raumfahrtbranche von Türkiye stellen sie einen Schritt in Richtung dauerhafter Leistungsfähigkeit bei der Entwicklung, Erprobung und Nachhaltigkeit fortschrittlicher Flugzeuge dar.