中國(guó)一航北京長(zhǎng)城計(jì)量測(cè)試研究所多年來致力于先進(jìn)測(cè)量技術(shù)研究,目前已經(jīng)建立了具有國(guó)際先進(jìn)水平的“動(dòng)態(tài)測(cè)試與校準(zhǔn)技術(shù)”航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,正在建設(shè)“計(jì)量與校準(zhǔn)技術(shù)”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
在跟蹤國(guó)際測(cè)試技術(shù)發(fā)展同時(shí),一航計(jì)測(cè)注重研究先進(jìn)測(cè)試技術(shù)在航空科技發(fā)展中的應(yīng)用,支撐并參與航空科技創(chuàng)新。
一航計(jì)測(cè)在先進(jìn)光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域重點(diǎn)開展核心技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)研究。光纖傳感以抗電磁干擾、高可靠性、輕巧、靈敏等獨(dú)一無二的優(yōu)勢(shì),具有廣闊的應(yīng)用前景。美國(guó)提出未來飛行器的傳感器將是全光纖化,飛機(jī)將基于“光”所提供的測(cè)量信號(hào)進(jìn)行飛行。這一概念在發(fā)達(dá)國(guó)家航空航天領(lǐng)域得到了有力印證。目前,一航計(jì)測(cè)已經(jīng)突破光纖傳感器技術(shù)、光信號(hào)解調(diào)技術(shù)、光纖傳感器校準(zhǔn)技術(shù)、光纖傳感器在飛機(jī)結(jié)構(gòu)上應(yīng)用工藝與可靠性技術(shù),具備了在航空產(chǎn)品中推廣應(yīng)用這些技術(shù)的條件。
光纖光柵(FBG)是一種對(duì)應(yīng)變、溫度敏感的傳感器,一根光纖可以同時(shí)測(cè)量幾十個(gè)點(diǎn)的物理量,具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、傳輸距離長(zhǎng)、耐腐蝕等諸多優(yōu)點(diǎn),具有很強(qiáng)的幾何形狀可塑性和適應(yīng)性,既可埋入復(fù)合材料內(nèi),也可粘貼在材料表面,發(fā)達(dá)國(guó)家已將其用于對(duì)飛機(jī)、航天器、艦船和大型工程設(shè)施的預(yù)測(cè)與狀態(tài)管理系統(tǒng)(PHM)和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)(SHM)。
非接觸測(cè)量具有測(cè)量準(zhǔn)確度高、不干擾被測(cè)對(duì)象等諸多優(yōu)點(diǎn),可以滿足苛刻的測(cè)量要求,如航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部高溫高壓條件下復(fù)雜流場(chǎng)及旋轉(zhuǎn)機(jī)械力學(xué)和熱學(xué)參數(shù)測(cè)量。一航計(jì)測(cè)正在將非接觸測(cè)量技術(shù)應(yīng)用到更多工程測(cè)量領(lǐng)域。目前一航計(jì)測(cè)開展的非接觸測(cè)量研究工作包括激光干涉測(cè)量技術(shù)用于振動(dòng)、沖擊、動(dòng)態(tài)壓力、幾何量等參數(shù)測(cè)量;發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片高溫測(cè)量;數(shù)字散斑全場(chǎng)振動(dòng)測(cè)量與校準(zhǔn);激光多普勒(LDV)發(fā)動(dòng)機(jī)葉尖間隙測(cè)量。
在飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制中,80%以上的被測(cè)量是動(dòng)態(tài)的。動(dòng)態(tài)測(cè)試與校準(zhǔn)是航空科技發(fā)展的重要基礎(chǔ)技術(shù),是科研和生產(chǎn)的重要技術(shù)手段,也是國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)領(lǐng)域。在動(dòng)態(tài)測(cè)試與校準(zhǔn)技術(shù)領(lǐng)域,一航計(jì)測(cè)研究方向包括動(dòng)態(tài)測(cè)試?yán)碚撆c校準(zhǔn)方法、動(dòng)態(tài)計(jì)量校準(zhǔn)裝置、先進(jìn)信號(hào)獲取技術(shù)等。
一航計(jì)測(cè)在現(xiàn)代激光干涉測(cè)量技術(shù)、新型傳感技術(shù)、動(dòng)態(tài)信號(hào)分析技術(shù)、高速數(shù)據(jù)采集及實(shí)時(shí)處理技術(shù)、瞬態(tài)過程的控制技術(shù)、結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的分析與校準(zhǔn)技術(shù)、顯微圖像測(cè)量技術(shù)等領(lǐng)域具有雄厚的研究基礎(chǔ)。近年來,還與德國(guó)聯(lián)邦物理技術(shù)研究院共同舉辦了4屆“動(dòng)態(tài)測(cè)試與校準(zhǔn)”國(guó)際學(xué)術(shù)交流會(huì)。
納米技術(shù)是21世紀(jì)最重要的核心技術(shù),而納米測(cè)量技術(shù)是納米技術(shù)的基礎(chǔ)。一航計(jì)測(cè)在開展納米級(jí)尺寸三維測(cè)量技術(shù)研究同時(shí),研究超精加工測(cè)量技術(shù)、納米力學(xué)性能測(cè)量技術(shù)、MEMS測(cè)量技術(shù),為航空科學(xué)技術(shù)跨越奠定雄厚的基礎(chǔ)。
飛秒激光頻率梳是國(guó)際科學(xué)界的熱點(diǎn),它有望將時(shí)間和長(zhǎng)度這兩個(gè)國(guó)際基本單位的測(cè)量準(zhǔn)確度提高幾個(gè)數(shù)量級(jí),帶來測(cè)量技術(shù)的革命。它還可以極大地提高導(dǎo)航、制導(dǎo)和定位的準(zhǔn)確度。一航計(jì)測(cè)正在研究飛秒激光技術(shù),建立將長(zhǎng)度溯源到時(shí)間基準(zhǔn)的技術(shù)手段,以便開展寬頻率范圍的激光頻率計(jì)量校準(zhǔn)工作,極大提高長(zhǎng)度量值的測(cè)量準(zhǔn)確度,提升航空數(shù)字化制造水平。
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