光纖技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用分析
光纖技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用
目前已在飛機中少量使用的點對點鏈路主要用于航空電子裝置“黑盒子”之間的數(shù)據(jù)傳送。這些鏈路在F/A-18、AV-88及黑鷹直升飛機中表現(xiàn)良好，數(shù)據(jù)速率從10Mb/s～100Mb/s。由于光纖系統(tǒng)價格較貴，低損耗及寬帶能力不能充分利用，因此配備數(shù)量較少，只用于存在嚴(yán)重電磁干擾和電磁脈沖問題的場合。
隨著光纖技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用主要有以下幾個方面：
1、點對點數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用
目前已在飛機中少量使用的點對點鏈路主要用于航空電子裝置“黑盒子”之間的數(shù)據(jù)傳送。這些鏈路在F/A-18、AV-88及黑鷹直升飛機中表現(xiàn)良好，數(shù)據(jù)速率從10Mb/s～100Mb/s。由于光纖系統(tǒng)價格較貴，低損耗及寬帶能力不能充分利用，因此配備數(shù)量較少，只用于存在嚴(yán)重電磁干擾和電磁脈沖問題的場合。隨著復(fù)雜性的增加，光纖數(shù)據(jù)總線的帶寬也將增加。如F-22和RAH-66 Comanche要求100Mb/s～1Gb/s的高速光纖數(shù)據(jù)總線用于通信和傳感器接口。
2、光控飛行(Flight-by-Light)
由于電磁干擾(EMI)、電磁脈沖(EMP)、高強度無線電頻率(HIRE)以及新的威協(xié)(如直接能量武器)會嚴(yán)重威脅配備電控飛行的飛行器的飛行安全，因此人們不得不采取適當(dāng)?shù)钠帘未胧饫|但這樣將造成重量的增加，而光控飛行可起到一箭雙雕的作用。
對于戰(zhàn)術(shù)飛機來說，如用光控飛行替代電控飛行，重量約可節(jié)省90～317kg，而且，光纖系統(tǒng)不僅可進(jìn)行飛行控制，還可用來控制和監(jiān)測飛行器的子系統(tǒng)，機載光纖系統(tǒng)在“隱形”飛機中也很重要，因為機內(nèi)長達(dá)數(shù)公里的電纜的噪聲輻射將成為輻射源而易被雷達(dá)所發(fā)現(xiàn)，采用光纖系統(tǒng)則不存在這個問題。
光控飛行的研制工作始于1980年美國陸軍的“先進(jìn)的數(shù)字光控制系統(tǒng)(ADOCS)計劃，由Boeing VertolCo.公司承擔(dān)，后來安裝于Sikorski UH-60A“黑鷹”直升飛機上成功地進(jìn)行了演示。打算安裝在各種軍用直升飛機上。
1985年，美國航空航天局(NASA)和國防部合作，開始了一項“光纖控制系統(tǒng)總成(FOCSI)”的計劃。該計劃于1993年秋天在美國海軍的F-18戰(zhàn)斗機上進(jìn)行了開放環(huán)路飛行試驗，重點是飛行控制傳感器，以及用于總壓力、靜態(tài)壓力、馬赫數(shù)、攻擊角度的傳感器，以及用于一個完整的綜合推進(jìn)/飛行控制系統(tǒng)所需的總體溫度的傳感器。
NASA還準(zhǔn)備在一項“推進(jìn)管理光學(xué)接口系統(tǒng)(OPMIS)”計劃中對光纖控制飛行進(jìn)行另一項演示。美國高級研究計劃局(ARPA)和NAS已開始著手光控飛行計劃，這項計劃稱之為“光控飛行先進(jìn)系統(tǒng)硬件技術(shù)再投資項目(FLASH)”，由Wright實驗室實施。
3、光纖技術(shù)在導(dǎo)彈及航天飛行器的應(yīng)用
除了前面所述的MX導(dǎo)彈發(fā)射場用光纖鏈路外，光纖可以在運載火箭的三個子系統(tǒng)中替代電纜，并大大提高運載火箭的可靠性。這三個子系統(tǒng)是：1)起飛倒計時(T-O)臍帶系統(tǒng);2)航空電子設(shè)備互連網(wǎng);3)監(jiān)控傳感器。
據(jù)報道，歐洲航天局(ESA)與英國Sira公司簽訂合同，要求該公司設(shè)計一種低成本、無源、且高度靈活的航天器光纖監(jiān)測系統(tǒng)，以解決航天器缺乏視覺數(shù)據(jù)，特別是不完全展開的問題，并打算安裝在計劃于1998年底發(fā)射的ENVISAT宇宙飛船上，以及在標(biāo)準(zhǔn)化后裝配到所有宇宙飛船上。
美國RockwellInternational公司對光纖技術(shù)在液體燃料火箭發(fā)動機的儀表和控制應(yīng)用的可行性進(jìn)行了研究。應(yīng)用場合包括：用于渦輪葉片溫度測量的光纖高溫計;燃燒過程的光纖拉曼溫度傳感;渦輪泵軸承磨損的光纖撓度計測量等。
光纖技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用的內(nèi)容就為大家敘述完了，希望大家已經(jīng)掌握和理解。
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