毛国培，李金洋，史 青

（北京遥测技术研究所 北京 100076）

引 言

随着我国航天事业发展，运载火箭载荷负载能力和发射频次不断提高。以大推力重型运载火箭为代表的新一代航天飞行器，其工况更加恶劣，发动机燃烧室管路、涡轮、喷管等结构承受严苛的热、力交变载荷，对结构及发动机流场状态提出了新的挑战，亟需开展精细化设计，提升火箭可靠性。

另一方面，开展有效设计的前提是准确识别运载火箭实际载荷分布、结构和流场状态。同时，运载火箭结构空间构型复杂，传统高温原位测量技术手段已经难以满足测试需求。

光纤传感作为一种新兴传感技术，具有尺寸小、质量轻、耐高温、抗电磁干扰、易于复用等优点。光纤密度为2.32g/cm3，是金属铜的四分之一，光纤直径仅为125μm，相较传统的电信号传感器，不仅减少了传输线缆的数量，单根光缆的质量也小于电缆质量。利用光纤传感器进行结构健康监测，可以大幅减少监测系统的质量，对于航空航天等领域具有重大意义[1]。不同种类的光纤传感器，如光纤布拉格光栅、法布里-珀罗FP（Fabry-Perot）传感器、长周期光纤光栅以及它们之间的组合传感器，都已经成功应用于应变、温度、压力、位移等物理量的监测。其中，光纤布拉格光栅局限于紫外调制的制作机理，高温下栅区会发生退化，难以长时间工作在大于200°C的高温环境。长周期光纤光栅存在结构缺陷，导致机械性能较差，而且高温响应不具有重复性[2]。

本文主要围绕FP传感器，阐述其在高温温度、高温应变、高温压力方面的应用进展。……