Por que os campos militares e aeroespaciais estrangeiros atribuem tanta importância à grade de fibra?

A indústria aeroespacial é um lugar onde os sensores são usados intensivamente. Para monitorar a pressão, temperatura, vibração, nível de combustível, status do trem de pouso, posição da asa e do leme, uma aeronave precisa usar mais de 100 sensores, então o tamanho e o peso dos sensores se tornam muito importantes. Esta é também a razão pela qual os campos militares e aeroespaciais estrangeiros prestam tanta atenção à grade de fibra.

1. America

A NASA atribui grande importância à aplicação de sensores de grade de fibra. Eles instalaram uma rede de sensores de grade de fibra para medir tensão e temperatura no ônibus espacial X-33 para monitorar a saúde do ônibus espacial em tempo real. Eles também estudaram os sensores de fibra óptica multiúso para vasos compostos de alta pressão em temperatura normal e baixa temperatura, e seus objetos de aplicação são veículos de lançamento reutilizáveis e tanques de combustível composto de McDonald-Douglas, Boeing América do Norte e Rockfield-Martin, e foi confirmado que o sensor de grade de fibra óptica é uma tecnologia ideal. Em 2008, a NASA lançou um projeto experimental para monitorar a deformação da asa do UAV I khana sob cargas estáticas e dinâmicas usando a rede de sensores de grade de fibra, e realizou com sucesso o monitoramento da deformação da asa quando a aeronave estava voando on-line, que foi um passo importante para a rede inteligente de sensores. Neste experimento, utilizaram-se um total de 2880 sensores FBG, e cada asa foi equipada com 1440 sensores FBG para monitorar a distribuição de deformação e deformação da asa. O Laboratório de Pesquisa Naval dos Estados Unidos e o Laboratório Naval Norueguês realizaram um estudo em conjunto. Eles instalaram mais de 100 sensores de grade de fibra em um navio de desminagem de fibra de vidro ativo e usaram métodos apropriados de demodulação e processamento para medir o casco estaticamente e dinamicamente. O Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA também incorporou 60 sistemas de detecção de grade de fibra em um modelo de ponte de 14 escalas e testou os danos do modelo.

2. Japão

I n 2012, a Universidade de Tóquio e o I nstituto Japonês de Aeronáutica (JAXA) realizaram um experimento para medir a deformação de asas grandes usando rede de sensores de grade de fibra. Eles organizaram 246 sensores FBG de 10mm, 6 sensores FBG de 300mm de comprimento e 6 sensores FBG de 500mm de comprimento nas asas de placas reforçadas com fibra de carbono com um comprimento de 6 metros e uma largura de 1,4 metros para detectar a deformação de todo o quadro da asa e a mudança de deformação e deformação de pontos de concentração de deformação locais sob carga.

3. Alemanha

Desde 1996, na Alemanha, o Daimler-Benz Research Center, a Daimler-Benz Aerospace Airbus e o Aerospace Research I nstitute estudaram juntas asas adaptativas de grade de fibra. Esperando encontrar um esquema dinâmico estrutural para otimizar o desempenho aerodinâmico da aeronave, eles usaram a distribuição estática embutida de deformação de grade de fibra e sensores de temperatura no monitoramento de mudanças estruturais.

4. França

Na França, várias instituições cooperam para detectar o interior de estruturas compostas incorporando sensores de grade de fibra nos materiais, a fim de avaliar a perfeição da blindagem de radar de caça, e estão desenvolvendo armazéns de alta tensão incorporados em strain gages de grade de fibra.

5. Suécia

O I nstituto Sueco de Óptica e a FFA estão a levar a cabo um plano nacional SMART, com o objetivo de desenvolver um sistema de medição de tensão e temperatura multiplexado no tempo para monitorizar estruturas compostas de caças com sensores de grelha de fibra, e ao mesmo tempo preparando-se para desenvolver um sistema de monitoramento de saúde e operação em tempo real baseado em monitoramento avançado de carga e tecnologia de detecção de danos.

6. Austrália

A Real Força Aérea Australiana (RAAF) e a Força Aérea Canadense (CF) conduziram um projeto internacional de teste contínuo de estrutura ( I FOSTP) para um lote de caças F/A-18 comprados nos Estados Unidos. O I FOSTP inclui três principais testes de fadiga em larga escala e testes de segmento médio da asa da fuselagem suportados independentemente. O teste de fuselagem média (designado como FT55) e o teste de asa (FT245) foram realizados no Canadá, enquanto o teste de fuselagem traseira e cauda (FT46) foi realizado na Austrália. Os experimentos de carga e deformação da fuselagem e asa são conduzidos comparando a rede de sensores de grade de fibra com a rede tradicional de sensores de strain gauge de resistência. Alguns experimentos foram concluídos antes de 2005 e 2008, e alguns experimentos foram realizados até agora. O sensor da grade da fibra Bragg tem somente uma fibra, e o elemento sensível (grade) é feito no núcleo da fibra. Das vantagens do tamanho pequeno e do peso leve, quase nenhum outro sensor pode comparar com ele. Portanto, as indústrias militares e aeroespaciais atribuem grande importância à tecnologia de detecção de grade de fibra, e a Boeing Company por si só registrou várias patentes técnicas para sensores de grade de fibra. Pode-se ver que os países desenvolvidos internacionalmente prestam especial atenção à aplicação da rede de sensores de grade de fibra no espaço aéreo, e a tecnologia de aplicação está se tornando cada vez mais madura, e eles fizeram conquistas faseadas no monitoramento da asa e deformação geral de aeronaves usando a rede de sensores de grade de fibra.