Testen van componenten munitie elektronica I T &S A e r o s p a c e D e f e n c e Robuuster maken van lithium batterij Dilemma componenten / systemen Temperatuur Systeem Specificatie Systeem Vocht Specificatie Component 1 op 1 Verzwakking door buffering Component Versterking door bv opslingeringen Versterking voor veiligheidsmarges Schokken 2 Trillingen Afbakening component / systeem Trilspecificatie voor verkeerslichten 3 Toepassing batterijen Batterij wordt toegepast in “fuzes”: 4 Werking van de batterij Ampoule Cell stack Breaking mechanism Glass to metal seal 5 Eisen uit MIL STD 331C 6 Klimatologische eisen Batterij niveau -temperatuur opslag (-62°C / +71°C @95%), 1 maand - temperatuur schok (-54°C / +71°C Fuze niveau - zout nevel - sand and dust 7 Mechanische eisen: triltesten Sine vibration: 5-500 Hz, 5g max 2 uur per richting bij kamertemperatuur, -54°C en +71°C 8 Mechanische eisen: Jolt en Jumble 9 Mechanische eisen: valtesten 1,5 en 12 meter 1,5 meter: fuze moet nog volledig operationeel zijn batterij mag niet geactiveerd zijn ampul mag niet breken 12 meter: fuze moet veilig zijn om af te voeren batterij mag geactiveerd zijn 10 Additionele mechanische eis: Flick ramming Simulatie van het laden van de granaat in een kanon 11 Probleemstelling 1 Eisen zijn primair opgesteld voor fuzes Uitvoerbaar op batterij niveau (geaccepteerd door klant): -Triltesten Niet uitvoerbaar op batterij niveau: - Jolt - Jumble - Flick ramming - Valtesten 12 Eisen omschreven in versnelling / pulsduren: in lab te simuleren Batterij mag niet activeren Probleemstelling 2 versnelling Krachten die op de batterij werken: Mag niet activeren Axial + Axial – Direction of acceleration during firing Moet activeren Radial Flick ramming eisen: radiaal: 2000 g / 1 ms axiaal +: 1500 g / 0.5 ms 13 Jolt: alle richtingen: 230 g / 2ms Valtest: alle richtingen: valtest 1,5 meter Jumble: herhaalde vrije vallen in kist Schot: axiaal -: 1000 tot 1500g / 5-10 ms pulsduur Uitvoeren van schoktesten Hoogte en botsoppervlak bepalen versnelling en pulsduur van de schok Batterijen in mal Mal op schokbank 14 Na elke schok bepalen of batterij is geactiveerd Robuustheid van batterij Robustness graph standard batteries 6000 5000 Batterij activeert 4000 Radial 3000 Axial - 2000 Batterij activeert niet 1000 0 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Pulse d urat io n (ms) Axiaal +: batterij niet te activeren met schoktesten bij Thales 15 1e poging tot verbeteringen o.a.: ampul beplakken met tape om speling van de ampul in de batterij tegen te gaan Robustness graph batteries / Radial direction 4000 Flick ramming requirement 3500 Standard battery 3000 Improved battery 2500 2000 1500 1000 500 0 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Pulse d urat io n ( ms) 16 0,7 0,8 0,9 1 Testen in fuze Testen van batterij in fuze (bij klant): - Jolt: - Jumble: - Flick ramming: - Valtest 1,5 meter: OK OK OK Axiaal OK Radiaal NOK 5 batterijen getest: 3 activeren bij 1,50 meter 2 activeren bij 2.00 meter In 1e instantie focus op flick ramming eis 17 Probleemstelling 2 Hoe is de vertaling van 1,5 meter val op fuze niveau naar versnelling / pulsduur op batterij niveau? - fuze niet verkrijgbaar om metingen uit te voeren - testen in radiale richting op schokbank - verbeteringen aanbrengen - testen in radiale richting om marge zichtbaar te maken In literatuur gevonden: 5500 g / 0.2 ms en 4000g / 0.3 ms Als typische waarden voor 1,5 meter valtest op batterij niveau 18 Testen op schokbank Testen uitgevoerd met configuratie batterijen die bij de klant de 1,5 meter valtest niet hebben overleefd (radiaal) Tussen 3500 en 4500 g (pulsduur 0,3 ms) activeren de batterijen Relatie met waarden in literatuur 19 Verbeteringen 20 Testen van verbeteringen Schokbank bij Thales: Robuustheid verbeterd ± 3500g / 0.3 ms ± 8000 g / 0.3 ms Voldoende marge gecreëerd? Testen bij klant in fuze: 1,5 meter 4,5 meter 21 Andere fuzes / klanten Kennis over ophanging batterij in fuze is nodig 22 Conclusie Door aangebrachte verbeteringen in de batterij wordt nu voldaan aan de eisen uit de MIL STD Gevonden literatuur waarden blijken te kloppen met bevindingen uit testen voor specifieke fuze/toepassing Valtesten vertaling naar schoktesten blijft een probleem indien men wijze van montage van batterij in fuze niet weet KENNIS VAN GEBRUIK VAN COMPONENT IN HOGER SYSTEEM IS NODIG overleg met klant 23
© Copyright 2024 ExpyDoc
