新型薄膜壓力溫度傳感器的軍事應用需求與背景
傳感技術是新技術革命和信息技術的重要技術基礎,現(xiàn)代科技的開路先鋒,作為信息技術中采集、處理、傳播三大關鍵技術之一,各發(fā)達國家都將傳感技術視為現(xiàn)代高技術發(fā)展的關鍵。現(xiàn)在,傳感技術已是涉及國民經濟、國防科研、部隊武器裝備研制和保障的最重要的技術之一,各發(fā)達國家都將傳感技術作為本世紀重點技術加以發(fā)展。傳感器在軍事上的作用得到世界各國的重視,需求逐年上升,以美國為例,軍事上用來測溫度、壓力等五種主要傳感器年平均增長率達12%,約占傳感器市場總額的15%,1995年產值12.5億美元。
目前,國外雖向我國大量銷售傳感器產品或組裝件,但嚴格限制轉讓先進的傳感器制造技術,特別是敏感芯片的制造技術。隨著我國大型運載火箭﹑固體火箭﹑智能飛機﹑衛(wèi)星﹑空間往返載人航天器以及新型海上與水下武器任務的提出,對軍用傳感器不僅在需求品種和數量上有較大的增加,更重要的是對傳感器的技術性能和品質提出了更多更新的要求,第二代傳感器的技術狀態(tài)已不能適應新形勢的需要。
20世紀80年代之后,德國、俄羅斯等國相繼開發(fā)出利用磁控濺射等方法制造的薄膜壓力傳感器,突出了體積小、重量輕、工作溫度范圍寬、測量準確度高、抗振動沖擊、耐腐蝕等特點,其優(yōu)良的技術性能和耐惡劣環(huán)境能力引起了世界各國的重視,被稱為第三代傳感器。在國內外軍事裝備中得到廣泛應用,例如美國用于阿波羅飛船、Viking火星探測器(CEC公司產1000-02型),俄羅斯用于聯(lián)盟號飛船和暴風雪-能源號航天飛機(奔薩研究所產BT-212型),法國用于阿迪亞娜Ⅳ號和Ⅴ號運載火箭(Fagor公司產27 N型)。僅Viking火星探測器就使用了傳感器8000只,其中溫度和壓力測量點最多。
本項目提出的目的就是利用薄膜傳感器技術解決某飛行器的壓力、溫度測量難題,其技術成果可擴展應用到其他軍事領域,打破國外的技術封鎖,為我國新型武器裝備的發(fā)展和配套提供保障。
薄膜高溫熱流傳感器用于測量飛行器殼體在高超音速飛行狀態(tài)與空氣磨擦所產生的熱量,可擴展用于彈頭等高速飛行器殼體材料的熱力學分析。薄膜推力傳感器用于飛機空中變軌和姿態(tài)控制,可擴展用于其他型號飛機和衛(wèi)星的調姿設計決策,其中研制的薄膜應變計可廣泛用于材料力學研究和分析。薄膜高溫壓力-溫度一體化傳感器是高性能傳感器微型化、集成化的方向,在新型武器裝備中有廣闊的應用前景。薄膜高溫壓力傳感器可擴展用于各種裝備中的發(fā)動機高溫油壓的測量。本項目研究形成的產品預計專該飛行器中需要使用1500只左右,用于其他武器裝備每年約有5000只的需求。本文源自澤天傳感,版權所有,轉載請保留出處。
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