211service.com
Šķiedru optika lidmašīnā
Vidējā lidmašīnā ir vairāk nekā simts jūdžu elektrisko vadu, kas kontrolē gandrīz visu, sākot no šasijas līdz stjuartu zvaniem. Visa šī izolētā vara stieple ir liela atbildība: tas ir smags, jutīgs pret elektromagnētiskiem traucējumiem, un, ja tas netiek pareizi uzturēts, tas var izraisīt sistēmas kļūmes un ugunsgrēkus.
Izolētu vadu saišķi lidmašīnās ir smagi, un to uzturēšana ir dārga. Signālu sūtīšana, izmantojot vienu optiskās šķiedras līniju, varētu ietaupīt simtiem mārciņu un vienkāršot apkopi. (Kredīts: Corbis)
Tagad pētnieki Teksasas A&M universitātē koledžas stacijā ir atraduši veidu, kā dažus no šiem vadiem aizstāt ar optiskās šķiedras tehnoloģiju, kas ir vieglāka par vara stiepli, mazāk pakļauta elektromagnētiskiem traucējumiem un imūna pret elektriskajiem īssavienojumiem. Viņi ir izstrādājuši jaunu optisko slēdzi, ko varētu iekļaut kabīnes vadīklās, lai pārvaldītu darbības, kas jāieslēdz vai jāizslēdz, piemēram, šasiju, displejus un manuālu pārslēgšanos starp degvielas tvertnēm.
Pašlaik kabīnē ieslēgšanas-izslēgšanas slēdži ir piestiprināti pie atsevišķiem vadiem, kas čūskējas cauri plaknei, kontrolējot dažādas funkcijas. Šādas iestatīšanas uzturēšanas izmaksas var būt augstas, saka Zhaoxia Xie, Teksasas A&M projekta pētniece. Ja slēdzis nedarbojas vadu problēmu dēļ, kas atrodas dziļi plaknē, pārkāpuma līnijas meklēšana var aizņemt daudz laika un pūļu, jo daudzi vadi ir salikti kopā.
Slēdzis, ko Xie izstrādāja kopā ar vēlu Henrijs Teilors , Teksasas A&M elektrotehnikas un datortehnikas profesors, var noteikt, vai poga ir nospiesta no izslēgšanas uz ieslēgtu. Informāciju no ierīces, kas balstīta uz šķiedru, varētu novirzīt uz galveno šķiedru artēriju, kas vienlaikus pārvadātu simtiem signālu. Xie saka, ka tas likvidētu lielāko daļu vadu, vienkāršotu apkopi un samazinātu izmaksas.
Ierīces centrā ir 10 milimetrus garš sensors, kas iestrādāts šķiedrā ar 125 mikrometru diametru. Šis sensors sastāv no diviem spoguļiem, kas ir caurspīdīgi, kā arī atstarojoši, ļaujot gaismai iekļūt, atspīdēt uz priekšu un atpakaļ starp tiem un pēc tam iziet cauri. Gaismas viļņiem atsitoties starp spoguļiem, tie veido traucējumu modeļus, kas mainās atkarībā no spoguļu stāvokļa. Pētnieki izmantoja šo īpašību, savienojot savu slēdzi ar konsoli, kas nedaudz pielāgo spoguļu stāvokli, kad tiek nospiesta kabīnes poga. Mainot atstatumu starp spoguļiem, tiek pielāgots traucējumu modelis, tādējādi norādot, vai slēdzis ir ieslēgts vai izslēgts.
Lai gan inženieri gadiem ilgi ir strādājuši, lai lidmašīnas vadus aizstātu ar šķiedru, viņiem ir bijuši tikai mēreni panākumi. Boeing 777, kas tika uzbūvēts 90. gadu vidū, izmanto optiskās šķiedras sakaru tīklu, taču projektēšana un ieviešana bija vairāk vai mazāk eksperiments, saka Dens Martineks, uzņēmuma nozares aktivitāšu tehniskais direktors. ARINC , Anapolē bāzēts aviācijas sakaru uzņēmums. Viņš saka, ka tīkls nebija kritiska sistēma. Turklāt tas bija pārdomāts, un tajā bija vairāk kļūdu, nekā tas būtu rentabli, ja to plaši ieviestu nozarē. Tomēr viņš saka, ka Boeing 787 lidmašīnās, kas ir jauna flote, kuru plānots lidot 2007. gadā, būs rentablāks optisko sakaru tīkls.
Martineks ir skeptiski noskaņots, ka Teksasas A&M pētījumi jebkad nonāks lidmašīnās. Taču Fazi saka, ka slēdžiem pieslēgto elektrisko vadu nomaiņa var radīt pietiekamu svara ietaupījumu, lai tehnoloģija būtu rentabla. Pat ja no lidmašīnas tiek zaudēti tikai pāris simti mārciņu, viņš saka, tas joprojām ir nozīmīgi.
Jāveic daudz vairāk darba, lai optiskais slēdzis būtu gatavs ieviešanai, saka Xie. Nākamais solis ir iestatījuma pārbaude plaknē, lai noteiktu galējās temperatūras un vibrācijas, ko tā var izturēt.