光纖光柵傳感技術為飛機安全保駕護航

　　光纖光柵傳感器作為一種新型傳感器，是將傳感器制作在“頭發絲”粗細的光纖內部，以實現應變、溫度、壓力、加速度等多種物理參量的測量，它可以耐受高電壓、抗電磁干擾，也可以埋入結構機體的內部，用于橋梁、大壩、油庫、鐵路等廣闊領域的在線監測。飛機作為一種高速飛行、使用環境嚴酷、結構精致復雜的裝備，如何實現飛機結構的安全監測，一直是世界性的難題。中航工業北京長城計量測試技術研究所成立了以薛景鋒研究員為帶頭人的光纖傳感技術團隊，針對飛機的結構安全監測研發出光纖光柵應變、溫度、壓力、加速度傳感器，適用于地面、機載的解調儀表以及光纖傳感系統校準裝置，其性能指標達到國內領先水平，并在航天、高鐵、風電、船舶、建筑工程等領域開始廣泛應用。

　　北京長城計量測試技術研究所主要從事計量測試技術研究、計量標準研制和計量器具制造及國防計量行業管理工作，擁有國際一流的計量與校準技術重點實驗室，擁有600余項檢定測試能力。

　　研究所以國家級重點實驗室為依托，于2010年組建了光纖傳感技術團隊，該中心以光纖光柵刻制、傳感器設計及封裝、高速解調儀表的設計及應用為主要特色，形成了一套獨立的研制開發能力。目前已掌握超短型和超大波長帶寬的光柵刻制，光纖光柵應變傳感器的小型化封裝、安裝和性能評價，高速光纖光柵解調等關鍵技術。該團隊已將光纖光柵傳感系統成功應用于飛機結構的地面疲勞試驗，并于2012年國內首次完成了光纖光柵傳感系統的飛行驗證試驗。

　　薛景鋒研究員介紹說，未來飛機機體利用這種光纖“神經系統”，既可以通過數據對異常狀況進行安全預警，通過數據積累實現長期的健康判斷和壽命預測，也可以為飛機機翼的變形提供數據支持，使飛行更加安全、更加智能。在這個項目研究的基礎上，將開發出更加小型化、便于分布安裝的光纖傳感系統，使這項技術在飛機、鐵路、風電及艦船等監測方面走向更大范圍應用。該團隊技術成果曾榮獲兩次“中國航空工業集團科學技術進步一等獎”，2012年榮獲“國防科學技術進步一等獎”，2015年榮獲“中國計量測試學會科技進步一等獎”。