Perché i campi militari e aerospaziali stranieri attribuiscono così tanta importanza alla griglia in fibra?

L'industria aerospaziale è un luogo in cui i sensori sono utilizzati intensamente. Per monitorare pressione, temperatura, vibrazioni, livello del carburante, stato del carrello di atterraggio, posizione dell'ala e del timone, un aeromobile deve utilizzare più di 100 sensori, quindi le dimensioni e il peso dei sensori diventano molto importanti. Questo è anche il motivo per cui i campi militari e aerospaziali stranieri prestano tanta attenzione alla griglia in fibra.

1. America

La NASA attribuisce grande importanza all'applicazione dei sensori a griglia in fibra. Hanno installato una rete di sensori a griglia in fibra per misurare deformazione e temperatura sulla navetta spaziale X-33 per monitorare lo stato di salute della navetta spaziale in tempo reale. Hanno anche studiato i sensori in fibra ottica multiuso per vasi compositi ad alta pressione a temperatura normale e bassa temperatura, e i loro oggetti di applicazione sono veicoli riutilizzabili di lancio e serbatoi di carburante composito di McDonald-Douglas, Boeing Nord America e Rockfield-Martin, ed è stato confermato che il sensore a griglia in fibra ottica è una tecnologia ideale. Nel 2008, la NASA ha lanciato un progetto sperimentale per monitorare la deformazione dell'ala dell'UAV I khana sotto carichi statici e dinamici utilizzando la rete di sensori a griglia in fibra, e ha realizzato con successo il monitoraggio della deformazione dell'ala quando l'aereo stava volando online, che è stato un passo importante verso la rete di sensori intelligenti. I n questo esperimento, sono stati utilizzati un totale di 2880 sensori FBG, e ogni ala è stata dotata di 1440 sensori FBG per monitorare la distribuzione di deformazione e deformazione dell'ala. Lo United States Naval Research Laboratory e il Norwegian Naval Laboratory condussero congiuntamente uno studio. Hanno installato più di 100 sensori a griglia in fibra su una nave attiva per lo sminamento della fibra di vetro e hanno utilizzato metodi appropriati di demodulazione e lavorazione per misurare lo scafo staticamente e dinamicamente. I l Naval Research Laboratory statunitense ha anche incorporato 60 sistemi di rilevamento a griglia in fibra in un modello di ponte in scala 14 e testato i danni del modello.

2. Giappone

I Nel 2012, l'Università di Tokyo e il Japan I nstitute of Aeronautics (JAXA) hanno effettuato un esperimento per misurare la deformazione di grandi ali utilizzando la rete di sensori a griglia in fibra. Hanno sistemato 246 sensori FBG da 10 mm, 6 sensori FBG lunghi 300 mm e 6 sensori FBG lunghi 500 mm sulle ali di piastre rinforzate in fibra di carbonio con una lunghezza di 6 metri e una larghezza di 1,4 metri per rilevare la deformazione dell'intero telaio dell'ala e il cambiamento di deformazione e deformazione dei punti di concentrazione locale di deformazione sotto carico.

3. Germania

Dal 1996 in Germania, Daimler-Benz Research Center, Daimler-Benz Aerospace Airbus e Aerospace Research I nstitute hanno studiato congiuntamente le ali adattive della griglia in fibra. Nell'attesa di trovare uno schema dinamico strutturale per ottimizzare le prestazioni aerodinamiche del velivolo, nel monitoraggio dei cambiamenti strutturali hanno utilizzato i sensori di deformazione e temperatura incorporati della griglia in fibra di distribuzione statica.

4. Francia

I n Francia, diverse istituzioni collaborano per rilevare l'interno di strutture composite incorporando sensori a griglia in fibra nei materiali, al fine di valutare la perfezione della schermatura radar da caccia, e stanno sviluppando magazzini ad alta tensione incorporati in estensimetri a griglia in fibra.

5. Svezia

I stituto svedese di ottica e FFA stanno portando avanti un piano nazionale SMART, volto a sviluppare un sistema di misurazione della deformazione e della temperatura multiplex nel tempo per il monitoraggio di strutture composite da caccia con sensori a griglia in fibra, e allo stesso tempo prepararsi a sviluppare un sistema di monitoraggio della salute e del funzionamento in tempo reale basato su tecnologie avanzate di monitoraggio del carico e rilevamento dei danni.

6. Australia

La Royal Australian Air Force (RAAF) e la Canadian Air Force (CF) hanno condotto un progetto internazionale di test di struttura continua ( I FOSTP) per un lotto di caccia F/A-18 acquistati dagli Stati Uniti. I FOSTP include tre principali test di fatica su larga scala e test di segmento medio-fusoliera supportati indipendentemente. I l test della fusoliera centrale (indicato come FT55) e il test dell'ala (FT245) sono stati effettuati in Canada, mentre il test della fusoliera posteriore e della coda (FT46) è stato effettuato in Australia. Gli esperimenti di carico e deformazione della fusoliera e dell'ala sono tutti condotti confrontando la rete di sensori a griglia in fibra con la tradizionale rete di sensori estensimetri di resistenza. Alcuni esperimenti sono stati completati prima del 2005 e del 2008 e alcuni esperimenti sono stati condotti fino ad ora. Fiber Bragg sensore griglia ha solo una fibra e l'elemento sensibile (griglia) è realizzato nel nucleo della fibra. Dai vantaggi di piccole dimensioni e peso leggero, quasi nessun altro sensore può paragonarsi con esso. Pertanto, le industrie militari e aerospaziali attribuiscono grande importanza alla tecnologia di rilevamento della griglia in fibra e Boeing Company da sola ha registrato diversi brevetti tecnici per i sensori della griglia in fibra. Si può vedere che i paesi sviluppati a livello internazionale prestano particolare attenzione all'applicazione della rete di sensori a griglia in fibra nell'aerospaziale, e la tecnologia di applicazione sta diventando sempre più matura e hanno realizzato risultati graduali nel monitoraggio dell'ala e della deformazione generale degli aerei utilizzando la rete di sensori a griglia in fibra.