对于航空结构测试工程师来说，解决足尺结构测试过程中通道之间的高度交叉耦合现象充满了挑战。在如此复杂的试验配置中，多个液压作动缸直接与被测对象交联，协调加载同步施加不同的载荷，这种耦合现象增加了测试误差，也拖慢了试验速度，从而会影响整体疲劳测试任务的进度。
现在，有了这样一个工具可以减少此类测试误差，还能够改善测试的速度并且提升效率，这就是C3 Performance，是MTS AeroPro试验控制与数据采集应用软件的重要功能之一，也有些工程师称之为C-Cubed，或者叫做交叉耦合补偿。它主要就是解决足尺结构测试过程中普遍存在的耦合现象，从而无需花费大量的人力物力来进行系统调试应对反复出现的超差停机现象。
C3 Performance，即交叉耦合补偿技术是由MTS系统公司与加拿大国家研究院(NRC)联合开发，现在，该试验技术已经成本NRC结构试验室标准测试规程中的一部分， Andre Beltempo在该试验室任测试工程师一职。
“一般情况下，我们在所有试验任务中都会用到C-Cubed”，Beltempo说，“在足尺结构疲劳测试过程中，作动缸直接的交联耦合现在非常复杂，这也就是我们需要这一试验技术的最主要原因。”
Beltempo的团队刚刚利用C3 Performance技术对某主要直升机生产商做了技术演示，其测试任务是针对由复合材料制成的某型直升机尾段开展静力和疲劳测试，该制件使用了很多先进的全新制造工艺，因此需要在首飞之前在地面完成FAA所要求的相关寿命和安全性认证测试。
“在直升机尾桨齿轮箱接口件这里均存在着明显的交叉耦合现象，”Beltempo说道，“我们在这里布置了两个作动缸，紧固连接在同一个接口件上。在加载过程中两个作动缸彼此影响，而交叉耦合补偿有效地减少了这种影响。”
整个测试任务使用了六个加载作动缸，一共有四百万加载数据点，彻夜不停的运行这个疲劳测试大约需要125天才能够完成，相当于0.5Hz的加载测试频率。Beltempo指出如果没有C3 Performance，这个测试效率根本无法做到。
“如果没有交叉耦合补偿技术，我们不可能做到如此效率”，他说到，“这个试验要求彻夜不停地运行，以前由于我们担心出现某些意外造成测试停机，所以我们不得不将试验速度降低，也就是现在的一半左右。而现在，交叉耦合补偿是我们测试规程的标准组成部分，只要正确设置并且使用这一试验技术，就可以显而易见地看到疲劳试验的速度足足提升了一倍有余。”
Beltempo对C3 Performance试验技术赞赏有加的另外一个原因就是，该试验技术使用起来如此的简单。试验工程师可以使用系统自动识别、自动设置，尽可能地提升效率，节约时间。
“这实际上避免了很多手动调试的工作，让我们能够更加关注于测试任务本身，”Beltempo说到，“如果让你一个一个来设置这些参数，那可就是另外一个故事了，但是实际上，我只要简单的点几下鼠标，它就设置好了，真的是事半功倍！”
在这个试验室里将C3 Performance试验技术作为整个试验室标准疲劳测试规程的一部分，而另外一个类似的试验室也发现了其解决问题的潜在强大功能。
Waruna Seneviratne博士，是威奇托州立大学美国国家航空研究院(NIAR)先进复合材料试验室的技术总监，当时他需要应对睡眠不足的麻烦。
“我们那会儿也在执行一个疲劳测试任务，整个试验系统使用了很多定制工装以及多个加载作动缸，并且，我们的试验进度安排非常紧张，一刻耽误不得，”Seneviratne说到，“那段日子让我记忆犹新，我们让这个疲劳测试任务7x24小时地运行，但是在测试运行的过程中会不断出现各种各样的问题触发极限，值班工程师不得不半夜三更地爬起来到试验室里查看问题所在，解决之后再恢复试验运行。这让我们非常疲劳，关键是试验进度也被严重拖后了。”
当时的测试任务是评估F/A-18大黄蜂飞机复合材料结构件的疲劳寿命。F/A-18大黄蜂飞机已经服役多年，濒临退役，但是由于新型号飞机交付替换的问题造成现役大黄蜂飞机还暂时不能被替换，美国海军要求通过结构延寿方法延长其服役期限，因此需要尽快评估其复合材料结构的剩余服役寿命。
Seneviratne之前的研究很成功地指出翼根上的复合材料-钛合金粘结铰链部分具有很长的剩余寿命，而新的研究任务需要扩展到整个飞机的内翼，内翼还具有复合材料制成的蒙皮。整个测试对象包括飞机内翼、后缘襟翼和机身中段以及用于模拟前缘襟翼和外翼的结构件。NIAR的研究团队精心设计并且搭建了一套全钢结构的定制工装，配合作动缸进行加载来复现飞机的服役载荷。
“加载测试系统的每个作动缸所施加的载荷和位移都显著不同，这也是测试系统误差的来源之一”，他说，“我们需要尽可能减少由于这些误差带来的意外停机现象，因此我们开始研究，寻找相应的解决办法。”
研发工程师Travis Cravens，Seneviratne团队的一员，负责设备试验参数并且配置C3 Performance。当MTS的系统集成工程师在不到一天的时间就完成相应软件的安装、调试，对他进行了必要的培训之后，整个试验室很快就看到了效果。
“第一天，我们就看到了大约20%左右的速度提升，我们还没有对测试系统的硬件进行任何调整”，Cravens说到，“C3 Performance非常容易学习并且掌握使用，所有设置都在软件内完成，你需要做的就是对存在交叉耦合现象的加载通道创建一个耦合相关系数矩阵，只需要增加一个步骤就可以完成这一工作。”
为了简化测试设置，C3 Performance通过简化单位工况来自动生成交叉耦合系数矩阵，而不需要费时费力地去手动计算并且填写矩阵，Seneviratne用了一个比喻来描述这一过程。
“这就好比你的团队里面有20个人，互相不认识却在做同一件事”，他说，“这时使用‘简化工况’就好比让这些人互相做个简要的介绍，让彼此加深了解，然后就可以拧成一股绳开始工作，非常有效率的工作。”
再进行一些额外的调整，Seneviratne和Cravens最终实现了24%的速度提升，并且有效减少了意外停机的次数。
“非常非常有效，提升了测试的效率和性能，”Cravens说道，“由于改善了加载的跟随性能，反馈误差被尽可能缩小，因此很少会触发超限，从而减少了意外停机。误差的减少也让我们可以在相应的时间内运行更多的测试片段。”
在没有使用C3 Performance之前，NIAR的试验室只能做到每个小时运行375个测试片段，大概会出现97次停机和55次超限互锁，当使用了C3 Performance之后，我们可以做到每个小时运行480个测试片段，大概会出现51次停机和15次超限互锁。
Seneviratne 说：“停机次数是之前的三分之一左右，这对我们来说是一个巨大的收获。这让我们能够通宵运行测试，有的时时候一整晚一次中断也没有发生。我们可以连续运行长达 10 个小时的测试，这在之前是无法实现的，极大地保证了我们的进度。”
C3 Performance 帮助Seneviratne 的团队节省了几周的时间，及时提供了必需的测试结果。试验室的生产效率也得到了提高，测试团队能够按照预测性更强的时间表开展工作，并将更多的时间投入到其他项目中。在任何资源有限的试验室中，这都是一个重要的优势。
“由于可以通宵运行试验，仅在白天进行必要的检查和维修，让我们有效地提升了测试效率。”Seneviratne 说，“此外，尽可能减少了夜间运行试验过程中出现的中断次数，这让我们的工程师能够很好的休息，可以更好地规划和协调我们的试验任务。”
现在，有了这样一个工具可以减少此类测试误差，还能够改善测试的速度并且提升效率，这就是C3 Performance，是MTS AeroPro试验控制与数据采集应用软件的重要功能之一，也有些工程师称之为C-Cubed，或者叫做交叉耦合补偿。它主要就是解决足尺结构测试过程中普遍存在的耦合现象，从而无需花费大量的人力物力来进行系统调试应对反复出现的超差停机现象。
C3 Performance，即交叉耦合补偿技术是由MTS系统公司与加拿大国家研究院(NRC)联合开发，现在，该试验技术已经成本NRC结构试验室标准测试规程中的一部分， Andre Beltempo在该试验室任测试工程师一职。
“一般情况下，我们在所有试验任务中都会用到C-Cubed”，Beltempo说，“在足尺结构疲劳测试过程中，作动缸直接的交联耦合现在非常复杂，这也就是我们需要这一试验技术的最主要原因。”
Beltempo的团队刚刚利用C3 Performance技术对某主要直升机生产商做了技术演示，其测试任务是针对由复合材料制成的某型直升机尾段开展静力和疲劳测试，该制件使用了很多先进的全新制造工艺，因此需要在首飞之前在地面完成FAA所要求的相关寿命和安全性认证测试。
“在直升机尾桨齿轮箱接口件这里均存在着明显的交叉耦合现象，”Beltempo说道，“我们在这里布置了两个作动缸，紧固连接在同一个接口件上。在加载过程中两个作动缸彼此影响，而交叉耦合补偿有效地减少了这种影响。”
整个测试任务使用了六个加载作动缸，一共有四百万加载数据点，彻夜不停的运行这个疲劳测试大约需要125天才能够完成，相当于0.5Hz的加载测试频率。Beltempo指出如果没有C3 Performance，这个测试效率根本无法做到。
“如果没有交叉耦合补偿技术，我们不可能做到如此效率”，他说到，“这个试验要求彻夜不停地运行，以前由于我们担心出现某些意外造成测试停机，所以我们不得不将试验速度降低，也就是现在的一半左右。而现在，交叉耦合补偿是我们测试规程的标准组成部分，只要正确设置并且使用这一试验技术，就可以显而易见地看到疲劳试验的速度足足提升了一倍有余。”
Beltempo对C3 Performance试验技术赞赏有加的另外一个原因就是，该试验技术使用起来如此的简单。试验工程师可以使用系统自动识别、自动设置，尽可能地提升效率，节约时间。
“这实际上避免了很多手动调试的工作，让我们能够更加关注于测试任务本身，”Beltempo说到，“如果让你一个一个来设置这些参数，那可就是另外一个故事了，但是实际上，我只要简单的点几下鼠标，它就设置好了，真的是事半功倍！”
在这个试验室里将C3 Performance试验技术作为整个试验室标准疲劳测试规程的一部分，而另外一个类似的试验室也发现了其解决问题的潜在强大功能。
Waruna Seneviratne博士，是威奇托州立大学美国国家航空研究院(NIAR)先进复合材料试验室的技术总监，当时他需要应对睡眠不足的麻烦。
“我们那会儿也在执行一个疲劳测试任务，整个试验系统使用了很多定制工装以及多个加载作动缸，并且，我们的试验进度安排非常紧张，一刻耽误不得，”Seneviratne说到，“那段日子让我记忆犹新，我们让这个疲劳测试任务7x24小时地运行，但是在测试运行的过程中会不断出现各种各样的问题触发极限，值班工程师不得不半夜三更地爬起来到试验室里查看问题所在，解决之后再恢复试验运行。这让我们非常疲劳，关键是试验进度也被严重拖后了。”
当时的测试任务是评估F/A-18大黄蜂飞机复合材料结构件的疲劳寿命。F/A-18大黄蜂飞机已经服役多年，濒临退役，但是由于新型号飞机交付替换的问题造成现役大黄蜂飞机还暂时不能被替换，美国海军要求通过结构延寿方法延长其服役期限，因此需要尽快评估其复合材料结构的剩余服役寿命。
Seneviratne之前的研究很成功地指出翼根上的复合材料-钛合金粘结铰链部分具有很长的剩余寿命，而新的研究任务需要扩展到整个飞机的内翼，内翼还具有复合材料制成的蒙皮。整个测试对象包括飞机内翼、后缘襟翼和机身中段以及用于模拟前缘襟翼和外翼的结构件。NIAR的研究团队精心设计并且搭建了一套全钢结构的定制工装，配合作动缸进行加载来复现飞机的服役载荷。
“加载测试系统的每个作动缸所施加的载荷和位移都显著不同，这也是测试系统误差的来源之一”，他说，“我们需要尽可能减少由于这些误差带来的意外停机现象，因此我们开始研究，寻找相应的解决办法。”
研发工程师Travis Cravens，Seneviratne团队的一员，负责设备试验参数并且配置C3 Performance。当MTS的系统集成工程师在不到一天的时间就完成相应软件的安装、调试，对他进行了必要的培训之后，整个试验室很快就看到了效果。
“第一天，我们就看到了大约20%左右的速度提升，我们还没有对测试系统的硬件进行任何调整”，Cravens说到，“C3 Performance非常容易学习并且掌握使用，所有设置都在软件内完成，你需要做的就是对存在交叉耦合现象的加载通道创建一个耦合相关系数矩阵，只需要增加一个步骤就可以完成这一工作。”
为了简化测试设置，C3 Performance通过简化单位工况来自动生成交叉耦合系数矩阵，而不需要费时费力地去手动计算并且填写矩阵，Seneviratne用了一个比喻来描述这一过程。
“这就好比你的团队里面有20个人，互相不认识却在做同一件事”，他说，“这时使用‘简化工况’就好比让这些人互相做个简要的介绍，让彼此加深了解，然后就可以拧成一股绳开始工作，非常有效率的工作。”
再进行一些额外的调整，Seneviratne和Cravens最终实现了24%的速度提升，并且有效减少了意外停机的次数。
“非常非常有效，提升了测试的效率和性能，”Cravens说道，“由于改善了加载的跟随性能，反馈误差被尽可能缩小，因此很少会触发超限，从而减少了意外停机。误差的减少也让我们可以在相应的时间内运行更多的测试片段。”
在没有使用C3 Performance之前，NIAR的试验室只能做到每个小时运行375个测试片段，大概会出现97次停机和55次超限互锁，当使用了C3 Performance之后，我们可以做到每个小时运行480个测试片段，大概会出现51次停机和15次超限互锁。
Seneviratne 说：“停机次数是之前的三分之一左右，这对我们来说是一个巨大的收获。这让我们能够通宵运行测试，有的时时候一整晚一次中断也没有发生。我们可以连续运行长达 10 个小时的测试，这在之前是无法实现的，极大地保证了我们的进度。”
C3 Performance 帮助Seneviratne 的团队节省了几周的时间，及时提供了必需的测试结果。试验室的生产效率也得到了提高，测试团队能够按照预测性更强的时间表开展工作，并将更多的时间投入到其他项目中。在任何资源有限的试验室中，这都是一个重要的优势。
“由于可以通宵运行试验，仅在白天进行必要的检查和维修，让我们有效地提升了测试效率。”Seneviratne 说，“此外，尽可能减少了夜间运行试验过程中出现的中断次数，这让我们的工程师能够很好的休息，可以更好地规划和协调我们的试验任务。”
