Необходимо зарегистрироваться, чтобы получить доступ к полным текстам статей и выпусков журналов!
- Название статьи
- Разработка волоконно-оптических датчиков контроля технических характеристик и оценки работоспособности композитных узлов изделий авиационной и ракетно-космической техники (Обзор)
- Авторы
- Будадин Олег Николаевич oleg.budadin@yandex.ru, д-р техн. наук; профессор, начальник отдела неразрушающего контроля и технической диагностики, АО "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения", г. Хотьково, Московская обл., Россия
Козельская Софья Олеговна kozelskaya.Sofik1977@yandex.ru, руководитель группы, АО "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения", г. Хотьково, Московская обл., Россия
Беловолов Михаил Иванович bmi@fo.gpi.ru, канд. физ.-мат. наук, ведущий научный сотрудник, Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН, Москва, Россия
Беловолов Михаил Михайлович bmi@fo.gpi.ru, старший научный сотрудник, Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН, Москва, Россия
Семенов Сергей Львович sls@fo.gpi.ru, д-р физ.-мат. наук, научный руководитель, Научный центр волоконной оптики им. Е. М. Дианова, Москва, Россия
Кутюрин Юрий Григорьевич coinhobby@yandex.ru, канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, АО «Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения», Москва, Россия
- В разделе
- КОНТРОЛЬ И ИСПЫТАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ
- Ключевые слова
- оптическое волокно / волоконные брэгговские решетки / композиционные материалы / одночастотные лазеры / прочность конструкций / диагностика состояния
- Год
- 2020 номер журнала 3 Страницы 45 - 53
- Индекс УДК
- 6-620.192.63
- Код EDN
- Код DOI
- Финансирование
- Тип статьи
- Обзорная статья
- Аннотация
- Рассмотрены волоконно-оптические датчики (ВОД) на волоконных брегговских решетках (ВБР), методы их интеграции в полимерные композиционные материалы (ПКМ) и контроля их характеристик. Выявлены направления разработки ВОД для контроля качества элементов и узлов изделий летательного аппарата (ЛА), изготовленных из ПКМ. Определены максимально допустимые воздействия на оптическое волокно и датчики на его основе. Проанализирована тенденция изготовления многосенсорных конструкций ВОД на монолитном волокне с записанными в сердцевине ВБР или миниатюрных конструкций для одновременной работы двух-четырех и большего количества независимых сенсоров на одном волокне без увеличения поперечных габаритов волоконного датчика. Выявлена возможность использования протяженного целостного волокна как распределенного многосенсорного чувствительного элемента, встроенного в конструкцию крыла самолета или в корпус космического ЛА. Выявлена и экспериментально подтверждена возможность создания волоконно-оптических датчиков акустической эмиссии (ВОД АЭ) для мониторинга ресурса прочности и долговечности конструкций из КМ со встроенными оптическими волокнами.
- Полный текст статьи
- Для прочтения полного текста необходимо купить статью
- Список цитируемой литературы
-
Серьезнов А. Н., Кузнецов А. Б., Лукьянов А. В., Брагин А. А. Применение оптоволоконных технологий при создании встроенных систем самодиагностики авиационных конструкций // Авиационная и ракетно-космическая техника, Научный вестник НГТУ. 2016. Т. 64. № 3. С. 95-105.
Васильев С. А., Медведков О. И., Королев И. Г., Божков А. С. Волоконные решетки показателя преломления и их применения // Квантовая электроника. 2005. № 12. С. 1085-1103.
Российская микроэлектроника для космоса: кто и что производит [Электронный ресурс]. Режим доступа: <http://habrahabr.ru/post/217427/>
Пономарев А. К., Романов А. А., Тюлин А. Е. Фотонные технологии в космическом приборостроении // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2016. Т. 3. Вып. 2. С. 4-23.
Сидоров А. И. Сенсорная фотоника: учеб. пособие. - СПб: ЛИТМО, 2019. - 96 с.
Качура С. М. Перспективные оптоволоконные датчики и их применение: III Всеросс. науч.-техн. конф. "Полимерные композиционные материалы и производственные технологии нового поколения". 29 ноября 2018 г. Электронное издание. - М., 2018. С. 174-186.
Беловолов М. И., Козельская С. О., Будадин О. Н., Кутюрин В. Ю. Современное состояние методов и средств регистрации высоких температур и механических напряжений в конструкциях // Контроль. Диагностика. 2020. В печати.
Семенов С. Л. Физические процессы, определяющие прочность и долговечность волоконных световодов: дисс. ... канд. физ.-мат. наук. 01.04.10. - М., 1997. - 125 с.
Богатырев В. А., Бубнов М. М., Семенов С. Л. Методы оценки срока службы волоконных световодов // Квантовая электроника. 1984. № 11. С. 2370-2372.
Егорова О. Н., Васильев С. А., Лихачев И. Г., Сверчков С. Е., Галаган Б. И., Денкер Б. И., Семенов С. Л., Пустовой В. И. Интерферометр Фабри-Перо, сформированный в сердцевине композитного волоконного световода с высоким содержанием оксида фосфора // Квантовая электроника. 2019. Вып. 49. № 12. С. 1140-1144.
Belovolov M. I., Bubnov M. M., Semjonov S. L. High Sensitive Fiber Interferometric Pressure Sensor. - Proc. CLEO/Europe'96, Hamburg, Germany. 1996. Paper SWF57. P. 192.
Беловолов М. И., Бубнов М. М., Дианов Е. М., Семенов С. Л. Волоконно-оптический датчик давления (его варианты) и способ его изготовления. Патент РФ № 2152601 от 10 июля 2000. Приоритет от 16.06.98 г.
Dianov E. M., Belovolov M. I., Bubnov M. M., Semenov S. L. Fiber-optic pressure sensor, variants and method for producing a resilient membrane. United State Patent № US 6,539,136 B1, Date of Patent: Mar. 25, 2003, Priority Data: Jun.16, 1998 (RU). Pub. Date: Dec. 23, 1999.
Pitropakis I., Pfeiffer H., Wavers M. Impact damage detection in composite materials of aircrafts by optical fiber sensors. PDF | On Jan 1, 2010. [Электронный ресурс]. Режим доступа: <https://www.ndt.net/article/ecndt2010/reports/1_10_10.pdf>
Федотов М. Ю., Будадин О. Н., Козельская С. О. Технологические аспекты создания волоконно-оптической системы неразрушающего контроля трехслойных композитных конструкций // Контроль. Диагностика. 2019. № 7. С. 24-29.
Федотов М. Ю., Будадин О. Н., Васильев С. А. и др. Влияние интеграции волоконно-оптических датчиков на механические свойства полимерных композиционных материалов // Контроль. Диагностика. 2019. № 2. С. 22-31.
Федотов М. Ю., Будадин О. Н., Васильев С. А. и др. Исследование встроенной волоконно-оптической системы диагностики углепластика после воздействия технологических режимов формования // Контроль. Диагностика. 2019. № 1. С. 42-49.
Федотов М. Ю., Будадин О. Н., Васильев С. А. и др. Возможности контроля внешних механических воздействий волоконно-оптической системой диагностики, встроенной в углепластики различных типов // Контроль. Диагностика. 2019. № 3. С. 38-47.
Федотов М. Ю., Шиенок А. М., Мухаметов Р. Р. и др. Исследование границы раздела полимерных матриц с оптическими световодами в информкомпозитах // Вопросы материаловедения. 2017. № 1. С. 155-168.
Федотов М. Ю., Бухаров С. В., Мухаметов Р. Р. Исследование защитных покрытий волоконно-оптических сенсоров, предназначенных для интеграции в полимерные композиционные материалы // Конструкции из композиционных материалов. 2017. № 4 (148). С. 61-67.
Семенов С. Л., Сапожников Д. А., Ерин Д. Ю., Забегаева О. Н., Куштавкина И. А., Нищев К. Н., Выгодский Я. С., Дианов Е. М. Высокотемпературное полиимидное покрытие для волоконных световодов // Квантовая электроника. 2015. № 45 (4). С. 330-332.
Pevec S., Donlagic D. Multiparameter fiber-optic sensors: a revew // Opt. Eng. 2019. № 58 (7). Р. 072009. DOI: 10.1117/1. OE.58.7.072009.
Rao Y.-J., Deng M., Zhu T., Li H. In-Line Fabry-Perot Sensors based on Hollow-Core PhotomicvBandgap Fibers for High Temperature Applications: 20th International Conference on Optical Fiber Sensors, Pcoc. Of SPIE V. 7503.
Kersey A. D., Dandridge A., Dorsey K. L. Transmissive Serial Interferometric Fiber Sensor Array // J. Lightwave Technology. 1989. V. 7. № 5. Р. 846-854.
Kersey A. D. Multiplexed Fiber Optic Sensors. Overview // SPIE. 1992. V. 1797. Р. 161-185. + 2D-матрицы.
Беловолов М. И., Платанов С. В., Романовский А. С., Черников А. С., Чухров С. Ю. Распределенные волоконно-оптические измерительные системы: принципы построения и обработки сигналов // Контрольно-измерительные приборы и системы. 1999. № 2 С. 28-30.
Marrone M. J., Kersey A. D., Dandridge A. Polarization Independent Array Configurations Based on Michelson Interferometer Networks // SPIE. 1992. V. 1797. Р. 196-200.
28. Eric Udd (MC Donnel Douglas Corp). Distributed Sagnac sensor system. U. S. Patent 5402231, Mar. 28.1995.
Udd E. Fiber-optic acoustic sensor based on the Sagnac interferometer // Proceedings of the SPIE. 1983. V. 425. Р. 90-100.
Belovolov M. I., Belov V. S., Zykov-Myzin K. A., Orlov A. P., Gladyshev A. V., Gorskii M. A., Dianov E. M. Novel Fiber Optic Acoustic Sensor Based on Asymmetrically Sensitive Sagnac Interferometer: OFS-17, 17th International Conference on Optical Fiber Sensors, 23-27 May 2005. Bruges, Belgium, Proceedings of SPIE. 2005. V. 5855. Р. 948-951.
Беловолов М. И., Парамонов В. М., Беловолов М. М. Теорема сравнительной чувствительности волоконных датчиков // Квантовая электроника. 2017. № 12. С. 1128-1134.
Беловолов М. И. Теорема волоконных датчиков и новые возможности для высокочувствительных измерений: ВКВО-2019, Всероссийская конференция по волоконной оптике. Рег. № 658. СПЕЦВЫПУСК "ФОТОН-ЭКСПРЕСС-НАУКА 2019". 2019. № 6. С. 50-51. DOI 10.24411/2308-6920-2019-16020.
Беловолов М. И., Беловолов М. М., Белоусов А. М., Дианов Е. М., Иванов В. М. Парамонов В. М., Северов П. Б. Акустическая эмиссия и возможности ее регистрации волоконными датчиками: V Всеросс. конф. по волоконной оптике (ВКВО-2015). - Пермь: В8-5, Фотон-Экспресс, 2015. Вып. 6. С. 184.
Беловолов М. И., Белоусов А. М., Беловолов М. М., Иванов В. И., Парамонов В. М., Северов П. Б. Прогнозирование прочности конструкций по данным волоконных датчиков акустической эмиссии: Всеросс. конф. по волоконной оптике ВКВО-2017. 3-6 октября 2017. - Пермь: Фотон-Экспресс. 2017. № 6 (142). С. 177-178.
Отечественная система контроля космоса. Социально-просветительский интернет портал. "Труженики космоса". Союз ветеранов Космических войск. 14.01.2015 [Электронный ресурс]. Режим доступа: <http://cosmosinter.ru/articles/history/detail.php?ID=2949>.
Wrihgt M., Peng M. JPL, USA. Lasers for Deep Space Optical Communications. OSA Laser Congress, 30 October - 3 November 2016. Massachusetts, USA. Paper LTh1B. 3.
- Купить
- 500.00 руб
