AP26197431 – Разработка конструкций и технологий для высокоточного мониторинга деформаций в космической инфраструктуре с использованием волоконных решеток Брэгга

Цель – разработка и верификация методов измерения высокоскоростных механических и температурных деформаций на металических и композиционных конструкциях с помощью многофункционального датчика на волоконно оптических решетках Брэгга.

Актуальность: Актуальность проекта обусловлена необходимостью повышения надежности и точности измерений в условиях воздействия дестабилизирующих факторов, таких как удары, вибрации, температурные перепады и механические повреждения, особенно в космической отрасли. Современные материалы и конструкции, используемые в космических аппаратах, требуют детального изучения их прочностных и деформационных характеристик при высокоскоростных и импульсных нагрузках. В этой связи особый интерес представляют волоконные решетки Брэгга (ВБР), обладающие высокой чувствительностью, быстродействием и устойчивостью к электромагнитным помехам. Использование ВБР позволяет измерять высокоскоростные деформации и фиксировать порог разрушения материалов в экстремальных условиях. Разработка новых методик измерений и применение волоконно-оптических датчиков открывает возможности для более точного моделирования поведения конструкций при ударных воздействиях. В целом проект направлен на развитие современных диагностических технологий, что способствует повышению безопасности и эффективности космической техники и других стратегически важных отраслей.

Научный руководитель: Доктор Ph.D., Көшкінбаев Сәулетбек Жолдықараұлы

Ожидаемые и достигнутые результаты: В рамках проекта уже разработана научно-техническая концепция волоконно-оптического датчика для регистрации высокоскоростных деформаций на металлических покрытиях. Определены ключевые параметры датчика, требования к материалам и конструкции, а также подготовлена предварительная структурная схема его функционирования в условиях импульсных механических и магнитных нагрузок. Проведён анализ патентной информации, что позволило выявить существующие технические решения и определить перспективные направления дальнейших разработок. Созданы первичные CAD-модели системы генерации импульсного магнитного поля и элементов экспериментальной установки, а также сформированы технические требования для последующих испытаний. Научная новизна достигнутых результатов заключается в разработке концепции датчика, способного фиксировать деформации при воздействии импульсного магнитного давления и интегрироваться с Брэгговскими решётками. Ожидается, что реализация проекта позволит создать эффективные методологии и технологии для выявления высокоскоростного сдвига на металлических поверхностях, включая элементы космических аппаратов. Планируется разработка и внедрение волоконно-оптических датчиков в системы мониторинга различных отраслей, таких как космическая индустрия, испытательные полигоны и энергетика. В рамках проекта предусмотрена публикация научных статей в высокорейтинговых журналах, издание монографии и получение патента. Также ожидается подготовка научных кадров, включая защиту как минимум одной PhD-диссертации. В целом результаты проекта будут способствовать развитию научно-технического потенциала, расширению возможностей коммерциализации и внедрению инновационных решений в стратегически важные отрасли Республики Казахстан.

Список публикаций с ссылками на них

1. Көшкінбаев С.Ж., Смайлов Н.К., Сейтханова А.К., Жаңатайұлы Ж.
   Ғарыш инфрақұрылымындағы деформацияны FBG сенсорларымен дәл бақылау // Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің хабаршысы. – Астана, 2025. – Т. 3152. – № 3. – Б. 41–55. – DOI: https://doi.org/10.32523/2616-6836-2025-152-3-41-55. – ISSN 2663-1296.
2. Көшкінбаев С.Ж., Сейтханова А.К., Жаңатайұлы Ж., Кошкинбаева М.Ж., Дуйсенов Н.Ж.
   FBG арқылы ғарыш инфрақұрылымын жоғары дәлдікпен бақылау // Вестник Торайгыров университета. – Павлодар, 2025. – Т. 3. – № 3. – Б. 169–183. – DOI: https://doi.org/10.48081/10.48081/FZTY8271. – ISSN 2959-068X.