深圳大學解決高速飛行器高溫結構健康監測難題

2020-11-02 深圳特區報

高溫傳感器是航空航天領域的關鍵核心器件,在實現航空發動機狀態監測與故障診斷、高速飛行器結構健康監測等方面具有重要價值,是我國航空航天國家重大戰略領域中急需解決的難題。近日,深圳大學王義平教授團隊在光纖高溫傳感器研究方面取得重要進展,成功製備出高質量的藍寶石光纖光柵高溫傳感器,解決了高速飛行器高溫結構健康監測難題。

研究平臺與研究成果

單晶藍寶石光纖的熔點高達2050℃,是實現高溫傳感器的最佳選擇。但是,如何在這種藍寶石光纖中製備出高溫傳感器是長期困擾科研人員的難題。王義平教授團隊提出利用飛秒雷射在單晶藍寶石光纖內部周期性刻線的創新方法,成功製備出高質量的藍寶石光纖光柵高溫傳感器,從而實現了1612℃的超高溫分布式測量。

王義平教授團隊將上述成果應用於解決我國航空發動機燃燒室超高溫原位測量難題。據了解,王義平教授團隊已經將耐高溫並聯集成光纖光柵傳感器成功應用,解決了高速飛行器高溫結構健康監測難題。

王義平教授光纖傳感技術創新團隊

王義平教授是深圳大學全職特聘教授,帶領光纖傳感技術創新團隊承擔了國家傑出青年科學基金、重大研究、聯合基金重點項目等國家自然科學基金項目,組建了廣東省光纖傳感技術粵港聯合研究中心、深圳市物聯網光子器件與傳感系統重點實驗室和深圳市光學材料飛秒雷射製備技術工程實驗室。研究中心擁有超淨實驗室500平米、價值6000餘萬元的儀器設備,現有成員86人。研究方向包括微納光子器件製備技術、極端環境光纖傳感技術、分布式光纖傳感系統。研究中心堅持高起點、高層次的建設理念,圍繞微納光子器件和光纖傳感系統開展人才培養、學科建設、基礎研究和產業應用,致力於建設成為本領域具有國際影響力的研究中心。

相關焦點

  • 深圳大學成功製備高質量藍寶石光纖光柵高溫傳感器
    作者:深圳商報 吳吉高溫傳感器是航空航天領域的關鍵核心器件,在實現航空發動機狀態監測與故障診斷、高速飛行器結構健康監測等方面具有重要價值。近日,深圳大學王義平教授團隊在光纖高溫傳感器研究方面取得重要進展,成功製備出高質量的藍寶石光纖光柵高溫傳感器,解決了高速飛行器高溫結構健康監測難題。
  • 南方電網深圳供電局三相同軸高溫交流超導電纜型式試驗成功
    高溫超導輸電技術被譽為下一代電力傳輸戰略性技術,在電力傳輸過程中,能夠實現低電壓等級的大容量輸電,好比電力領域的高速高載荷磁懸浮列車。「過去超導需要在超低溫度下工作,約零下270攝氏度。所謂高溫超導,也是在接近零下200攝氏度的液氮環境下,發揮超導材料的導電特性,使得電力傳輸介質接近於零電阻,電能傳輸接近於零損耗。」北京交通大學應用超導技術研究中心主任戴少濤教授解釋。
  • 中外專家把脈凍土高速工程技術難題
    院士專家團研討凍土路面路基施工難題  「青藏高速公路要穿越550公裡的連續多年凍土區,高溫、高含冰量的凍土很不穩定。與已建成的凍土高速公路——共玉高速公路相比,青藏高速公路海拔更高、氣候更惡劣、生態更脆弱、凍土控制風險更大。」
  • 深圳供電局三相同軸高溫交流超導電纜型式試驗成功
    30米三相同軸超導電纜型式試驗現場 見圳客戶端·深圳新聞網2021年1月12日訊(記者 林恆鑫 通訊員 王哲 朱婷婷)近日,南方電網深圳供電局宣布,國內首條10千伏三相同軸高溫交流超導電纜型式試驗成功
  • 高速飛行器——不一樣的速度
    現階段不管是飛彈還是飛機,超過5馬赫就是超級牛逼的存在,就算能飛到5馬赫,那也是拿油往發動機裡灌的出來的,哪個發動機能承受的住啊,這可是高溫加高壓啊,能飛個10分鐘就夠撐死了。這差不多就是對流層飛行速度的的極限了,所以要去算在大氣層裡攔截飛行速度5馬赫以上的目標機率,投骰子的機率估計還大點。
  • 飛機結構健康監測技術
    單位: 上海飛機設計研究院摘要:   飛機結構健康監測技術已經在實驗室實驗及飛行試驗中得到了成功驗證
  • 風電葉片結構健康監測系統
    因此風機葉片作為風力發電機組的核心部件之一,研究風機葉片在運行過程中是否處於正常狀態、儘可能早地發現故障及其產生的原因,做到故障信號的提前預警是風電葉片結構健康監測系統研究的關鍵技術,通過諮詢風力發電領域相關專家學者,結合風機葉片的結構,研究發現,震動量及應變力是造成風機葉片表面出現裂紋、扭轉、螺絲鬆動的兩種主要原因。
  • 西南交通大學首席教授張衛華:下一代高速列車將具備五大特點
    9月2日,在2020中國國際鐵路與城市軌道交通大會上,西南交通大學首席教授、超高速真空管道磁浮交通研究中心首席科學家張衛華帶來《城市軌道交通發展趨勢》的演講。在更高速度高速列車方面,張衛華表示,下一代高速列車將具備五大特點:更高速——具有引領世界最高運行速度,即400km/h及以上。更安全——實現安全健康管理,即脫軌係數、輪重減載率等安全性指標降低10%,安全預警能力與指標提升50%,通過結構實現脫軌不脫線的安全性能力提升50%,在地震響應時間與列車制動距離縮短約5%。
  • 國內首條10千伏三相同軸高溫交流超導電纜型式試驗成功
    30米三相同軸超導電纜型式試驗現場(深圳供電局供圖)高溫超導輸電技術被譽為下一代電力傳輸戰略性技術,在電力傳輸過程中,能夠實現低電壓等級的大容量輸電,好比電力領域的高速高載荷磁懸浮列車。「過去超導需要在超低溫度下工作,約零下270攝氏度。所謂高溫超導,也是在接近零下200攝氏度的液氮環境下,發揮超導材料的導電特性,使得電力傳輸介質接近於零電阻,電能傳輸接近於零損耗。」
  • 深圳率先探索推進生態環境監測現代化
    在深圳經濟特區建立40周年之際,深圳被再次賦予勇當尖兵、從先行先試到先行示範的重任。在生態環境保護領域,深圳則選擇了一條加快構建先進生態環境監測體系的道路,率先探索推進生態環境監測現代化,力爭為深圳2025年生態環境質量達到國際先進水平提供強有力的先進生態環境監測網絡支撐。
  • 力學所激波風洞團隊新進展:爆轟驅動超高速風洞的理論與方法
    (姜宗林研究員、李進平高級工程師、胡宗民副研究員,劉雲峰高級工程師、俞鴻儒院士)取得了突破性進展,在《國家科學評論》(National Science Review, NSR) 發表研究論文,提出了先進爆轟驅動超高速風洞的理論與方法,為研製能夠覆蓋空天飛行器全包線的超大型高超聲速風洞奠定了基礎。
  • 從裏海怪獸到海鷗號:俄羅斯重啟高速地效飛行器,中國有強烈興趣
    地效飛行器或氣墊飛行器是指可在水面、陸地、冰雪面上(在空氣動力學範圍內)低空飛行的高速飛行器,從結構上說它是飛機,但是卻可以緊貼地面在水面上飛行,所以它是飛機和船舶的混合體,在質量和速度相等的情況下,屏蔽平面的機翼面積比飛機小得多,在國際上被歸類為海船。
  • 無線傳感器在橋梁結構健康監測中的應用案例
    橋梁健康檢測及監測  橋梁結構健康監測(SHM)是一種基於傳感器的主動防禦型方法,可以彌補目前安全性能十分重要的結構中,把傳感器網絡安置到橋梁、建築和飛機中,利用傳感器進行SHM是一種可靠且不昂貴的做法,可以在第一時間檢測到缺陷的形成。這種網絡可以提早向維修人員報告在關鍵結構中出現的缺陷,從而避免災難性事故。
  • 如何看待高溫超導高速磁浮樣車下線?翟婉明院士:高速磁浮對高鐵應...
    封面新聞記者 周麗梅1月13日上午,採用西南交通大學原創技術的世界首條高溫超導高速磁浮工程化樣車及試驗線在四川成都正式啟用,這標誌著高溫超導高速磁浮工程化研究從無到有的突破,具備了工程化試驗示範條件。高溫超導高速磁浮交通樣車驗證段建設項目位於西南交通大學九裡校區牽引動力國家重點實驗室,驗證段全長165米,建設佔地約1250平方米。
  • 深圳外環高速深圳段一期12月28日通車!還6條高速同步通車
    市民將可通過廣深沿江高速、松福大道、田園路、南光高速、東長路、龍大高速、梅觀高速、鹽龍大道、惠鹽高速等多處進出深圳外環高速一期。  據了解,此前東莞市交通局發布消息稱,外環高速公路東莞段有望年內建成通車,屆時將和外環高速公路深圳段一期工程貫通,市民從沙井驅車至龍崗坪地的時間可縮短至1小時以內。
  • 高超音速飛行器——臨近空間飛行領域的霸主
    在高速飛行過程中,超燃衝壓發動機燃燒室在沒有壓氣機的條件下,要實現高速氣體減速增壓以及和燃料充分混合併瞬時點火成功,有人以「在颶風裡點燃一根火柴並保持燃燒」來形容超燃衝壓發動機起動成功。難度可想而知。 二是一體化總體設計技術。飛行器一體化總體設計技術指的是通過飛行器與推進器兩者相互作用獲得儘可能高的飛行器氣動和推進性能、穩定性與控制特性。
  • 為基於CompactRIO的大型橋梁結構安全監測系統研究
    國內首次將CompactRIO分布式採集系統成功應用到大跨徑特大型橋梁的結構監測中去,通過先進的自動化測試技術,對大橋的靜/動態響應、動態交通荷載、環境荷載等信號進行實時、精確同步的測量和分析,為實時監測結構損傷及內力狀態,有效的掌控運營期橋梁的結構使用狀態及其發展演化趨勢,並為制定相應的大橋管理對策提供技術支持建立橋梁全壽命期的數位化、信息化「檔案」提供了科學依據。
  • 月船2號登月難,嫦娥五號更難,中科院院士:技術難題已全部解決
    將實現赴月球採集樣品的任務,這個行動將比「月船二號」單純登月難得多,尤其是採樣後返回月球軌道與飛行器對接以及飛行器進入地球大氣層並著陸地球。在月球採取的樣品被送入月球軌道後將與飛行器對接,而這種對接在距離地球38萬公裡外進行,無法人工進行控制,完全由早先植入的人工智慧完成,說難聽點就是該做的都做了,剩下只能聽天由命,也就是說月球軌道上任何一點無法預料的變化都有可能令對接失敗。而將樣品無損地帶回地球比對接更加艱難。