螺栓被稱為工業(yè)之米，廣泛應(yīng)用在機(jī)械、電子、電力、車輛、船舶、航空、建筑等各行各業(yè)。螺栓個(gè)小能量大，關(guān)鍵部位螺栓松動(dòng)可能引起飛機(jī)失事、廠房坍塌、橋梁斷裂……造成的損失難以估量。日前，由航空工業(yè)沈陽飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所一名80后工程師研發(fā)的智能螺栓受到國內(nèi)外高度關(guān)注，這一發(fā)明可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)螺栓的載荷和狀態(tài)，為設(shè)備(工程)安全上了一把“安全鎖”。
12月5日，記者采訪了智能螺栓發(fā)明人王健志，他畢業(yè)于南京航空航天大學(xué)，是沈陽飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所綜合強(qiáng)度部高級(jí)工程師。如今，他還有另一個(gè)身份，沈陽智航智能系統(tǒng)有限公司的技術(shù)總監(jiān)，這是一家由社會(huì)資本投資、負(fù)責(zé)該軍用“黑科技”市場(chǎng)轉(zhuǎn)化的民營企業(yè)。
擺放在實(shí)驗(yàn)室的智能螺栓看起來不復(fù)雜，螺栓上有個(gè)1毫米的小孔，細(xì)小的光纖、光柵傳感器就藏在小孔中，引出的光纖連接到監(jiān)測(cè)儀器上?！霸谄胀菟ㄉ霞由蟼鞲衅鞴δ?，螺栓能主動(dòng)感知載荷力量大小，對(duì)自身狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，一旦有松動(dòng)和斷裂跡象時(shí)，能發(fā)出預(yù)警?！?/span>
飛機(jī)機(jī)體是由很多部件組成的，拼接部位需要很多螺栓。長(zhǎng)期飛行過程中，關(guān)鍵部位的連接螺栓不能承受載荷或到了“金屬疲勞期”，螺栓會(huì)出現(xiàn)問題甚至折斷，直接危及整個(gè)飛機(jī)安全。近年來，如何準(zhǔn)確測(cè)量螺栓載荷是業(yè)界的熱點(diǎn)、難點(diǎn)。有人嘗試在螺栓外部安裝超聲傳感器，因受環(huán)境、條件等因素限制，很難獲得內(nèi)部受力的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并未廣泛應(yīng)用。
“傳感器的光纖是細(xì)長(zhǎng)的，螺栓是軸向細(xì)長(zhǎng)的，所以我就想能不能夠把光纖放到螺栓中去?！痹谶@一設(shè)想驅(qū)動(dòng)下，王健志和團(tuán)隊(duì)摸索了5年，成功掌握了高強(qiáng)度螺栓深小孔加工、光纖光柵表面處理、傳感器封裝設(shè)計(jì)以及強(qiáng)噪聲環(huán)境下的傳感器信號(hào)處理與識(shí)別等關(guān)鍵技術(shù)，研制出了多種材質(zhì)的智能螺栓原型產(chǎn)品，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室和飛機(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證，智能螺栓測(cè)得的螺栓載荷誤差為正負(fù)1%，適用于高精度測(cè)量。
“源于軍、融于民。”智能螺栓不僅廣泛應(yīng)用在軍工產(chǎn)品上，民用市場(chǎng)前景更加廣闊，僅國內(nèi)電力、船舶、建筑、高鐵等行業(yè)的市場(chǎng)需求量就達(dá)到25億元。經(jīng)沈陽皇姑區(qū)積極對(duì)接，沈陽飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所把智能螺栓作為首個(gè)軍民融合試點(diǎn)項(xiàng)目，把該項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)給沈陽智航智能系統(tǒng)有限公司，負(fù)責(zé)該軍用“黑科技”市場(chǎng)轉(zhuǎn)化。
據(jù)透露，沈陽智航智能系統(tǒng)有限公司首批為客戶量身定制的智能螺栓已經(jīng)生產(chǎn)完成，近期將在某船舶和高鐵橋梁上安裝，一款在試驗(yàn)室產(chǎn)生的軍工“黑科技”將造福全社會(huì)。循此路徑，在國家大力實(shí)施軍民深度融合發(fā)展的背景下，沈陽飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所越來越多的軍工技術(shù)會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)民用。
