光纤光栅传感作为一门快速发展的新型传感技术，具有精度高、体积小、重量轻、波分复用、寿命长、可靠性高、耐腐蚀、传输距离长等优点，可实现应力应变、温度、力、加速度等多种参量的测量，在飞机、舰船、发动机等重大装备的机载化测试以及地面综合测试中具有重大的应用前景，基于光的测量正在逐步成为航空试验测试技术发展的重要趋势。

国外已经将光纤光栅传感技术比较广泛地应用到军事、民用方面，在军事应用方面，不仅限于航空武器，也包括在舰船、核设施等方面。我国对光纤光栅传感技术的研究集中在建筑、石油、电力、钢铁等民用领域，在军事领域的研究刚刚起步。从应用的深度来看，国外将光纤光栅传感器已经用于一些比较关键的测试，不仅在金属结构表面安装，也成功在复合材料内部埋植，形成了一些很特殊的服务能力。在光纤光栅技术的各方面，如光纤光栅刻制、传感器封装和安装及信号解调等，都形成了显著的技术优势。与国外相比，需要加快光纤光栅在航空结构健康方面的应用研究以及核心单元模块技术的研究。

应用前景设想

（1） 用于飞行载荷测试。

飞行载荷测试对于飞机设计验证和改进具有重大意义。传统的测量方式采用金属应变片进行测量，如果实施上万点的应变测试，测试设备本身的重量可以达到几吨，复杂的布线不仅大大增加重量，还要求对飞机进行较大程度的改装，增加了施工难度，延长了测试周期。由于飞机状态的改变，对试验验证效果以及真实载荷数据获取都产生了不利影响。到目前为止，我国尚未出现机载状态下对飞机载荷进行长期监测（一个大修周期以上）的应用案例，主要原因在于传统应变测量方式系统资源占用过多、使用寿命有限、机载电磁环境下抗干扰能力差，光纤光栅传感技术的出现将十分有助于解决航空结构飞行载荷长期监测的技术难题。

（2）用于结构疲劳和寿命监测。

结构应变是军用飞机结构安全和可靠性监测的关键指标。在飞行过程中对结构关键部位进行在线监测，可获得长期飞行的结构应变数据，据此评估飞机机体结构潜在的损伤增长，可由传统的定期维修向更加经济可靠的视情维修转变，并为单机管理和监控提供技术支撑。对结构应变数据的实时监测同样可以为安全报警提供重要的依据，提前探知可能存在的危险。我国当前有大量二代机和三代机在役，为保证飞机的飞行安全，掌握飞机运行状态，要求对飞机关键部位的应变进行记录分析，光纤光栅传感器有希望成为实现这一目标的关键传感技术。

（3）用于复合材料监测。

复合材料的使用是新一代飞机设计的趋势，其所占机体结构重量的比例已经成为衡量飞机先进性的重要标志之一，对复合材料结构的健康监测已经成为新一代飞机研制急需解决的重要课题。在对复合材料健康状态的监测过程中，结构应变和冲击载荷监测是一个重要的方面。光纤光栅传感器可粘贴于复合材料表面（如机身、机翼蒙皮处）或者埋入其内部，构成分布式智能传感网络，实时监测飞行器的应力、应变情况，为健康状态的判别提供重要依据。对将应变传感器埋入复合材料内部，传统金属应变片几乎不可能，而光纤光栅具有纤细的结构，国外已经成功埋入复合材料内部。在复合材料结构上实施应变监测，重大的难题是电磁干扰的影响，采用光纤光栅传感器可以有效克服该难题。

（4）用于发动机结构状态监测。

发动机研制过程中的部件级测试、地面综合试验、机载测试试验以及飞行状态下的长期监控重点关注的参数包括压力、温度、流量、应变、振动、气体成分等。发动机测试的特点体现在如下几个方面：环境严酷，特别是温度、振动及电磁环境，要求测试系统具有非常好的环境适应性和长期可靠性；被测结构复杂，不便于安装，要求传感器必须灵巧、量程大、精度高；另外，需要测量的测点多、种类多。光纤传感技术是一种新型的传感技术，具有体积小、抗电磁干扰、容易实现分布式传感网络、成本低、可靠性好、周期长等优点，将在发动机测试中拥有广阔的应用前景。