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Los sistemas de prueba Iron Bird contribuyen al avance de los programas aeroespaciales de Türkiye​

Tara Gürgen, Gerente de Sistemas de Prueba, TAAC Aerospace Technologies

El desafío:

Los equipos de ingeniería de pruebas de los contratistas de defensa deben validar sistemas de aeronaves cada vez más complejos e integrados de forma segura, eficiente y temprana en el ciclo de desarrollo, antes de las pruebas de vuelo reales. Los métodos tradicionales están limitados por la ausencia de condiciones de vuelo reales y los riesgos asociados con la prueba de una aeronave real.

La solución:

​TAAC está abordando estos desafíos mediante el desarrollo de plataformas avanzadas Iron Bird que replican los subsistemas de las aeronaves en un entorno terrestre controlado. Estas plataformas permiten pruebas de aislamiento e integración de subsistemas, inyección de fallos y análisis de modo de fallo, simulación realista de condiciones de vuelo y adaptabilidad a diseños de aeronaves en evolución.

​Las instalaciones de ensayo terrestres se han convertido en indispensables para los programas modernos de desarrollo aeroespacial. Antes de que una nueva aeronave tome vuelo, sus sistemas de control, hidráulicos, eléctricos y trenes de aterrizaje deben validarse en su totalidad, no solo en condiciones nominales, sino también en escenarios de degradación y falla. Las aves de hierro, plataformas integrales que replican estos sistemas en tierra, proporcionan un entorno realista para probar esos componentes de manera segura y efectiva.

 

​TAAC Aerospace Technologies, una empresa conjunta entre Turkish Aerospace (TA) y Altinay Defense Technologies, está proporcionando estas capacidades para el entrenador de aviones avanzados indígena de Türkiye y los programas de caza de quinta generación. TA y TAAC han desarrollado conjuntamente plataformas de pájaros de hierro de última generación con arquitecturas estandarizadas multi-redundantes, capacidades de simulación flexibles, comunicación de bus determinista y métodos avanzados de inyección de fallas.

 

​Para soportar estas capacidades, las plataformas utilizan la arquitectura de prueba NI System on Demand (SoD) de Emerson para un funcionamiento fiable en bucle cerrado y una integración adaptable del sistema. Estas instalaciones están diseñadas para reducir el riesgo del programa, acelerar los horarios y proporcionar la evidencia sólida requerida para la certificación.

 

 

 

​Las plataformas de TAAC pueden reflejar muchos sistemas utilizados en aviones de combate modernos (Imagen: TAAC)
 

 

​Replicar aviones complejos en tierra

​Las aves de hierro no son nuevas, pero su papel se ha expandido significativamente. Antes se utilizaban principalmente para integrar sistemas de control de vuelo, ahora son fundamentales para el desarrollo de sistemas de aeronaves completas. Al crear una réplica de alta fidelidad de los subsistemas críticos de una aeronave en un entorno controlado, los ingenieros pueden ensayar los perfiles de misión, probar la gestión de redundancia y validar el comportamiento de actuación mucho antes de que el primer prototipo salga del suelo.

 

​El beneficio es tanto técnico como programático. Los márgenes de seguridad se incrementan porque se pueden explorar los casos de falla sin poner en riesgo una aeronave. Los calendarios de desarrollo se acortan porque las iteraciones de diseño se pueden probar inmediatamente en el banco. Los procesos de certificación se apoyan en la repetibilidad y trazabilidad de las pruebas de laboratorio.

 

 

 

​El sistema de energía hidráulica se prueba para el comportamiento funcional y la plataforma también admite pruebas de trenes de aterrizaje y servicios públicos (Imagen: TAAC)


Arquitectura multiredundante

​Las plataformas de TA/TAAC utilizan una arquitectura multi-redundante y tolerante a fallos que refleja los aviones de combate modernos. Cada carril del ordenador de control de vuelo (FCC) puede ejercerse de forma independiente o como parte de un bucle cerrado totalmente integrado. Esto permite a los ingenieros ejecutar pruebas aisladas del controlador o poner en funcionamiento todo el sistema de control con actuadores y cargas representativas.

 

​Las plataformas se utilizan progresivamente durante todo el ciclo de vida. Los primeros trabajos pueden ser de modelo en bucle o de software en bucle, basándose en simulaciones de actuadores y sensores. A medida que el hardware madura, los controladores y actuadores se introducen uno por uno, hasta que el sistema de control de vuelo completo está funcionando en la plataforma. Para cuando el avión está autorizado para el primer vuelo, el sistema ya ha acumulado miles de horas de prueba en condiciones realistas.

 

​El papel del sistema bajo demanda

​Una característica distintiva del enfoque de TAAC es la arquitectura NI SoD de Emerson. Colocado entre ordenadores de control de vuelo, equipos de cabina, aviónica y actuadores, SoD mantiene la integridad en bucle cerrado incluso en ausencia de datos válidos sobre las condiciones de vuelo. Genera señales deterministas a través de ARINC 429, MIL-STD-1553, buses analógicos y digitales, permitiendo que los sistemas funcionen como si estuvieran en vuelo.

 

​SoD también proporciona la infraestructura para la inserción controlada de fallas. Los ingenieros pueden introducir cortocircuitos, aperturas o anomalías de temporización a nivel de bit y línea, haciendo hincapié deliberadamente en la gestión de redundancia y las rutinas de prueba integradas. Este nivel de acceso rara vez es posible en vuelo y permite una evaluación rigurosa del rendimiento en modo degradado.

 

​Otra capacidad clave es la representación híbrida. NI SoD de Emerson permite que cualquier componente – controlador, actuador o subsistema – sea hardware real o un elemento simulado. Por lo tanto, los programas pueden comenzar a probar temprano con modelos simulados y sustituir gradualmente el hardware a medida que esté disponible, pasando naturalmente de las campañas de modelo en bucle a las de hardware en bucle.

 

 

​Sistemas de prueba NI SoD en Ironbird – back (Imagen: NI Emerson)
 

​Cobertura integral del sistema

​Las aves de hierro de TA/TAAC cubren un amplio espectro de sistemas, mucho más allá de los controles de vuelo primarios.

 

​El sistema de energía hidráulica ha sido ampliamente probado en cuanto a comportamiento funcional y rendimiento. Los ingenieros validan las predicciones analíticas, evalúan las características de demanda y caída de presión y confirman el tamaño y la estabilidad del sistema. Las campañas especializadas se centran en la ondulación de la bomba, el comportamiento de arranque en frío y las investigaciones de fugas, todo ello llevado a cabo en un entorno donde el riesgo está contenido.

 

​Las plataformas también admiten pruebas de trenes de aterrizaje y servicios públicos. Los ciclos completos de extensión y retracción se ejecutan bajo cargas realistas, incluyendo puertas y mecanismos de bloqueo. Estos ensayos garantizan el cumplimiento de los requisitos de seguridad antes de que la aeronave esté expuesta a cargas de vuelo.

 

​Cada vez más, el sistema eléctrico también está representado. Con el cambio hacia arquitecturas de aeronaves “más eléctricas”, se ha vuelto esencial validar los transitorios de conmutación y las interrupciones momentáneas de energía en tierra. Las pruebas con pájaros de hierro proporcionan visibilidad temprana de estos comportamientos, evitando sorpresas en las últimas etapas que podrían comprometer la aviónica o el rendimiento del control de vuelo.

 

​Aplicación a programas actuales

​Para el programa de entrenadores avanzados indígenas, el pájaro de hierro ubicado en las instalaciones de TA ya ha jugado un papel decisivo. Los ingenieros utilizaron la plataforma para verificar la lógica de control, evaluar estrategias de redundancia y practicar rutinas de gestión de fallas antes de los primeros vuelos del avión. Los escenarios de fallas, incluidos los reinicios y las transiciones en modo degradado, se ensayaron repetidamente en el laboratorio, proporcionando evidencia y confianza.

 

​El pájaro de hierro desarrollado para el programa indígena de cazas de quinta generación representa un paso aún mayor hacia adelante. Diseñado para manejar altos recuentos de canales y cargas simultáneas, permite la prueba simultánea de docenas de actuadores mientras simula dinámica hidráulica y eléctrica. Una característica notable es la capacidad de crear prototipos de controladores de accionamiento directamente en el banco, iterando algoritmos y configuraciones rápidamente antes de congelar los diseños para el vuelo. Este enfoque reduce los costos de desarrollo y comprime los calendarios al tiempo que ofrece diseños de mayor calidad.

 

​Valor estratégico y adaptabilidad

​Los equipos de cooperación técnica de TA y TAAC han diseñado deliberadamente sus plataformas para que sirvan como activos a largo plazo en lugar de herramientas de un solo programa. Las estructuras modulares y el amplio uso de la simulación digital las hacen adaptables a futuras plataformas o actualizaciones de las existentes. Esta estrategia se alinea con una tendencia de la industria hacia entornos de prueba reconfigurables que se pueden aplicar en múltiples tipos de aeronaves.

 

​Para el sector aeroespacial de Türkiye, las implicaciones estratégicas son significativas. El control soberano sobre la infraestructura de pruebas significa que los programas nacionales no dependen de soluciones externas patentadas. Las arquitecturas abiertas y los componentes comerciales disponibles garantizan su mantenimiento y actualización durante décadas de vida útil. Y el conocimiento adquirido a través de estas campañas de pájaros de hierro se retroalimenta directamente a la experiencia en diseño y certificación para futuras plataformas.

 

 

​El TAI Hürjet es un monomotor, asiento en tándem, entrenador de reacción avanzado supersónico y avión de combate ligero que está siendo desarrollado por Turkish Aerospace Industries (Imagen: TAI)
 
 

​Mirando hacia adelante

​Los pájaros de hierro de próxima generación de TA/TAAC demuestran cómo los sistemas de prueba terrestres se han convertido en un elemento central de la innovación aeroespacial. Al combinar la experiencia de integración de TA/TAAC con las arquitecturas de prueba de NI SoD, las plataformas están posicionadas para soportar los aviones de hoy en día, al tiempo que se mantienen adaptables para futuras plataformas. Esto garantiza un valor técnico sostenido para los ingenieros y una capacidad estratégica a largo plazo para el sector aeroespacial.

 

​Para el entrenador de aviones avanzado de Türkiye, ya han garantizado primeros vuelos más seguros y un desarrollo más fluido. Para el luchador indígena de Türkiye, están habilitando una de las campañas de pájaros de hierro más sofisticadas emprendidas hasta ahora para un caza de quinta generación. Y para el sector aeroespacial de Türkiye, representan un paso hacia una capacidad duradera en el diseño, prueba y sustentación de aeronaves avanzadas.