苏57自带神经线掌握体检黑科技，歼20未来也必将拥有
北国防务2019-01-14
当下，歼-20、F-35等第五代战机已经越来越多的走进各国空军服役，距全面普及已经不远。五代机具备的隐身、超机动、先进航电等优势，使其相比前一代战机拥有压倒性的优势。

为了达到更强的战斗力，新一代战机也做出了很多变化，这其中就包括用在机身上的大量复合材料，复合材料质量轻、韧性强，对于提高飞机性能有明显的帮助。特别是超材料等复合材料被引入五代机之后，又对隐身性能有较大提升。

可以说，未来复合材料已是打造新一代战机必不可少的技术领域。但复合材料的使用也有一个问题，那就是它对维护的要求特别高。今天，北国防务就来说说这事。

△从公开的图片可以看出歼-20使用了大量复合材料

举个例子，飞机在飞行中难免受到鸟击，在地面也难免有不小心的碰撞。对金属结构而言，很容易看出损伤，但在复合材料上一开始可能只是肉眼无法见到的裂缝，该裂缝随着时间而扩大，最后造成危险。因此通常每过几次飞行，就要利用探伤技术很仔细的对垂尾、机翼、机身进行仔细的非破坏性检验，而这方面的检测技术还很难说已经非常成熟。

2017年的莫斯科航展上，俄罗斯来研究基金会（FPI）展示了针对这个问题的解决方案，其研制的人工神经系统可用于飞机结构的实时检测，并且以苏-57为展示范例。

△复合材料导入光纤进行测试，看起来比较简陋

这种人工神经系统是在飞机的复合材料结构内埋设光纤网络以及传感器，这样在飞机结构受到应力而有微变形时，传感器就能感测到变形，并且加以分析，这样就能实时、持续掌握飞机结构状况。这种人工神经系统除了推荐给苏-57用，也会给民航机使用 。

近日，俄联合航空工业制造集团公司在官方社交媒体上进一步披露了这种智能复合材料的发展。为了提升复合材料结构的安全性，大约在5年前（即2013~2014年）工贸部、联合航空工业制造集团公司以及苏霍伊公司合作进行智能复合材料的研发。

△光纤传感器的分布示意

这种智能复合材料在制作时就在材料内埋设光纤，并有激光信号发射与接收装置。整架飞机结构内埋设的光纤总共有数百米长，内部持续有激光信号。当结构有损伤时，传感器可以根据激光信号的变化（注：因为损伤时会改变光路），判定损伤的位置，并评估剩余寿命，依据情况给予飞行员建议。例如损伤较大时，建议飞行员赶快返航；严重损伤时，要求飞行员弃机逃生。

据介绍，用传统检测方法时，飞机有900小时的后勤是用在复合材料检修，用了智能型复合材料后，这个工作量减少好几倍，而增加的重量（指光纤与激光系统）不超过5~7千克。

△新一代战机使用复合材料是大趋势，解决使用中的问题自然也是趋势

这种智能型复合材料的研发有一部分是由联合航空工业制造集团公司与苏霍伊公司自己完成的，另一部分则是“科研与转让发展研究院”(NITs IRT)负责的。2017年莫斯科航展时未来研究基金会(FPI)已经以“人工神经系统”形式展现这种技术，但当时这个技术还在研发中。未来，随着苏-57的量产这些技术相信很快就能够投入使用。

当然，这种技术并非俄罗斯独有，而是一种技术趋势。相信我们的歼-20也会有，甚至已经拥有类似技术。