Оптоволокно как датчик взрыва: новая диагностика ударных волн

В научно-исследовательском подразделении студии «Механика Времени» развивается новое направление, связанное с применением оптоволоконных акустических методов для диагностики ударных волн и быстропротекающих динамических процессов.
Современные исследования показывают, что оптоволоконная линия может использоваться не только для передачи данных, но и как протяжённый чувствительный элемент. При воздействии акустической или ударной волны в волокне возникают микродеформации, которые могут быть зарегистрированы специальной оптической системой.
Такой подход известен как распределённое акустическое зондирование — DAS. Его ключевое преимущество заключается в том, что один кабель может работать как множество виртуальных датчиков, расположенных вдоль всей длины волоконной линии.
В рамках нового направления планируется исследовать:
— регистрацию времени прихода ударной волны;
— анализ акустического отклика среды;
— пространственное распределение динамического воздействия;
— отражение волн от преград и конструкций;
— связь акустических данных с высокоскоростной видеозаписью;
— синхронизацию оптоволоконных данных с датчиками давления;
— построение цифровых моделей ударно-волновых процессов.
Особый интерес представляет совместное использование оптоволоконной акустики и высокоскоростной съёмки. Камера позволяет увидеть геометрию процесса, а распределённая акустическая система — зарегистрировать его временной и пространственный след.
Такой подход открывает новые возможности для исследований баллистики взрыва, защитных конструкций, акустических воздействий, инженерных сооружений и протяжённых объектов.
«Мы хотим не только видеть ударную волну, но и измерять её акустический след в пространстве. Оптоволокно позволяет превратить линию в чувствительный измерительный инструмент», — отмечают специалисты лаборатории.
Полученные данные могут использоваться для верификации численных моделей, оценки параметров ударной волны, анализа защитных систем и создания цифровых двойников быстропротекающих процессов.
Развитие оптоволоконной акустики расширяет исследовательскую платформу «Механики Времени», объединяя высокоскоростную визуализацию, акустическую диагностику, баллистику и интеллектуальный анализ данных.