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Warum legen ausländische Militär- und Luft- und Raumfahrtbereiche so viel Wert auf Fasergitter?

Die Luft- und Raumfahrtindustrie ist ein Ort, an dem Sensoren intensiv eingesetzt werden. Um Druck, Temperatur, Vibration, Kraftstoffstand, Fahrwerksstatus, Flügel- und Ruderposition zu überwachen, muss ein Flugzeug mehr als 100-Sensoren verwenden, so dass Größe und Gewicht von Sensoren sehr wichtig werden. Dies ist auch der Grund, warum ausländische Militär- und Luft- und Raumfahrtfelder dem Fasergitter so viel Aufmerksamkeit schenken.


1. Amerika


NASA legt großen Wert auf den Einsatz von Fasergittersensoren. Sie installierten ein Fasergitter-Sensornetzwerk zur Messung von Dehnung und Temperatur am Space Shuttle X-33, um den Zustand des Space Shuttle in Echtzeit zu überwachen. Sie untersuchten auch die Mehrzweck-Glasfasersensoren für Verbundhochdruckbehälter bei normaler Temperatur und niedriger Temperatur, und ihre Anwendungsobjekte sind wiederverwendbare Startfahrzeuge und Verbundbrennstofftanks von McDonald-Douglas, Boeing Nordamerika und Rockfield-Martin, und es wurde bestätigt, dass der Glasfasergittersensor eine ideale Technologie ist. I m 2008 startete die NASA ein experimentelles Projekt zur Überwachung der Flügelverformung von I khana UAV unter statischen und dynamischen Belastungen unter Verwendung von Fasergittersensornetzwerken und realisierte erfolgreich die Überwachung der Flügelverformung, wenn das Flugzeug online flog, was ein wichtiger Schritt in Richtung intelligentes Sensornetzwerk war. I n diesem Experiment verwendeten sie insgesamt 2880 FBG-Sensoren, und jeder Flügel war mit 1440 FBG-Sensoren ausgestattet, um die Dehnungsverteilung und Verformung des Flügels zu überwachen. Das United States Naval Research Laboratory und das Norwegian Naval Laboratory führten gemeinsam eine Studie durch. Sie installierten mehr als 100-Faser-Gittersensoren auf einem aktiven Glasfaser-Minenschiff und verwendeten geeignete Demodulations- und Verarbeitungsmethoden, um den Rumpf statisch und dynamisch zu messen. Das U.S. Naval Research Laboratory integrierte auch 60-Fasergitter-Sensorsysteme in ein 14-skaliges Brückenmodell und testete die Beschädigung des Modells.


2. Japan


I n 2012, die Universität Tokio und das Japan I nstitute of Aeronautics (JAXA) führten ein Experiment durch, um die Verformung großer Flügel mithilfe von Fasergitter-Sensornetzen zu messen. Sie arrangierten 246 10mm FBG-Sensoren, 6 300mm lange FBG-Sensoren und 6 500mm lange FBG-Sensoren auf den Flügeln von kohlenstofffaserverstärkten Platten mit einer Länge von 6 Metern und einer Breite von 1,4 Metern, um die Verformung des gesamten Flügelrahmens und die Dehnungsänderung und Verformung der lokalen Dehnungskonzentrationspunkte unter Belastung zu erkennen.


3. Deutschland


Seit 1996 in Deutschland haben das Daimler-Benz Forschungszentrum, der Daimler-Benz Aerospace Airbus und das I nstitut für Luft- und Raumfahrt gemeinsam Fasergitter adaptive Flügel untersucht. I n der Erwartung, ein strukturelles dynamisches Schema zu finden, um die aerodynamische Leistung des Flugzeugs zu optimieren, verwendeten sie die statischen Verteilungs-eingebetteten Fasergitter Dehnungs- und Temperatursensoren für die Strukturänderungsüberwachung.


4. Frankreich


I n Frankreich arbeiten mehrere I nstitutionen zusammen, um das I nnere von Verbundstrukturen durch Einbettung von Fasergittersensoren in die Materialien zu erkennen, um die Perfektion der Kampfradar-Abschirmung zu bewerten, und entwickeln Hochspannungslager, die in Fasergitter-Dehnungsmessstreifen eingebettet sind.


5. Schweden


Das Schwedische I nstitut für Optik und FFA führen einen nationalen SMART-Plan durch, mit dem ein zeitmultiplexed Dehnungs- und Temperaturmesssystem zur Überwachung von Kampfverbundstrukturen mit Fasergittersensoren entwickelt werden soll. und zur gleichen Zeit Vorbereitung auf die Entwicklung eines Echtzeit-Gesundheits- und Betriebsüberwachungssystems basierend auf fortschrittlicher Lastüberwachungs- und Schadenserkennungstechnologie.


6. Australien


Die Royal Australian Air Force (RAAF) und die Canadian Air Force (CF) haben ein internationales kontinuierliches Strukturtestprojekt ( I FOSTP) für eine Charge von F/A-18 Kämpfern durchgeführt, die aus den Vereinigten Staaten gekauft wurden. I FOSTP umfasst drei große Ermüdungstests und unabhängig unterstützte Segmenttests im mittleren Rumpfflügel. Der Rumpfmitteltest (FT55) und der Flügeltest (FT245) wurden in Kanada durchgeführt, während der Rumpf- und Hecktest (FT46) in Australien durchgeführt wurde. Die Belastungs- und Verformungsexperimente des Rumpfes und Flügels werden alle durchgeführt, indem das Fasergitter-Sensornetzwerk mit dem traditionellen Widerstands-Dehnungsmessstreifensensornetzwerk verglichen wird. Einige Experimente wurden vor 2005 und 2008 abgeschlossen, einige Experimente wurden bis jetzt durchgeführt. Faser Bragg Gittersensor hat nur eine Faser, und das empfindliche Element (Gitter) wird im Faserkern hergestellt. Von den Vorteilen der geringen Größe und des geringen Gewichts kann kaum ein anderer Sensor mit ihm verglichen werden. Daher legen Militär- und Luftfahrtindustrie großen Wert auf Fasergitter-Sensortechnologie, und Boeing Company allein hat mehrere technische Patente für Fasergitter-Sensoren registriert. Es kann gesehen werden, dass international entwickelte Länder der Anwendung von Fasergittersensornetzwerk in der Luft- und Raumfahrt besondere Aufmerksamkeit schenken, und die Anwendungstechnologie wird immer ausgereifter, und sie haben schrittweise Erfolge bei der Überwachung des Flügels und der allgemeinen Verformung von Flugzeugen durch Verwendung von Fasergittersensornetzwerk erzielt.

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