中國(guó)教育報(bào)-中國(guó)教育新聞網(wǎng)訊（記者 馮麗）航空發(fā)動(dòng)機(jī)要“更有勁”，葉片必須更高效地對(duì)空氣做功。飛機(jī)要飛得遠(yuǎn)、飛得穩(wěn)，葉片又必須更輕、更省重。而推力越大，葉片越輕，單片葉片承受的氣動(dòng)載荷就越逼近它的物理極限，一旦某個(gè)點(diǎn)的受力超過材料承受能力，就可能誘發(fā)振動(dòng)甚至葉片斷裂。如何找到這個(gè)最危險(xiǎn)的受力點(diǎn)？記者近日從西北工業(yè)大學(xué)獲悉，該校動(dòng)力與能源學(xué)院高性能壓氣機(jī)團(tuán)隊(duì)(逆壓行者)推出航空發(fā)動(dòng)機(jī)氣動(dòng)載荷可視化系統(tǒng)，旨在將“點(diǎn)測(cè)量”升級(jí)為“光學(xué)CT式”的全局成像測(cè)量，為下一代發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)與安全驗(yàn)證提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。

目前，該系統(tǒng)已在中國(guó)航發(fā)624所、606所及中國(guó)直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所等多家單位，覆蓋風(fēng)洞/試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試、典型工況數(shù)據(jù)庫構(gòu)建與在役排故支撐等場(chǎng)景，系統(tǒng)性能得到了充分驗(yàn)證。綜合應(yīng)用結(jié)果表明，該系統(tǒng)在精度硬指標(biāo)、工況硬指標(biāo)、效益硬指標(biāo)三方面表現(xiàn)優(yōu)異：在高速葉片條件下實(shí)現(xiàn)載荷定性測(cè)量，在常規(guī)風(fēng)洞場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)誤差優(yōu)于1.1%定量測(cè)量；可實(shí)現(xiàn)從低速到高速來流的精細(xì)化測(cè)量，適應(yīng)超/亞音氣流沖刷與超過8000rpm轉(zhuǎn)速等典型嚴(yán)苛工況；憑借“噴涂+成像+解算”的全局測(cè)量方式，應(yīng)用過程中實(shí)現(xiàn)單次測(cè)量成本降低近40%、數(shù)據(jù)量提升5000倍、突破現(xiàn)有測(cè)量盲區(qū)。

實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)光學(xué)“CT”的秘訣在于環(huán)環(huán)相扣的三步——一次噴涂、一次成像、一次解算，就能讓高速旋轉(zhuǎn)葉片上的氣動(dòng)載荷像影像一樣清晰可見。首先，涂料反應(yīng)快，能實(shí)時(shí)將載荷變化轉(zhuǎn)換為圖像。其次，成像能定格，給高速葉片拍出無影照。最后，解算更聰明，把2D熒光重構(gòu)為3D載荷云圖。

目前，團(tuán)隊(duì)已形成整套測(cè)量系統(tǒng)為主、涂料耗材與數(shù)字服務(wù)為輔的產(chǎn)品供給策略，并完善供應(yīng)鏈，力爭(zhēng)滿足不同客戶的工程需求。更關(guān)鍵的是，相較傳統(tǒng)大量傳感器布點(diǎn)的方式，這套系統(tǒng)以“大面積噴涂+一次性全局測(cè)量”的方式，正在把復(fù)雜測(cè)試變得更快、更省、更安全。未來，在汽車、低空飛行器、壓縮機(jī)、風(fēng)力機(jī)等行業(yè)，這項(xiàng)技術(shù)同樣有望帶來一場(chǎng)測(cè)試范式的升級(jí)。