基于在线加热涂层的宽速域转捩探测技术

作     者：王猛 李玉军 赵荣奂 衷洪杰 WANG Meng;LI Yujun;ZHAO Ronghuan;ZHONG Hongjie

作者机构：航空工业空气动力研究院高速高雷诺数航空科技重点实验室沈阳110034 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2022年第43卷第11期

页      面：182-191页

核心收录：

学科分类：080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：民机专项 

主　　题：层流机翼 转捩探测 在线加热 风洞试验 飞行试验 宽速域 超声速 跨声速 

摘      要：针对跨/超声速层流机翼验证需求,提出基于在线加热涂层的转捩探测技术,通过提升原始数据信噪比以及探测判定结果可靠性,拓展转捩探测技术的速域适应范围。总结了跨声速层流机翼风洞和飞行试验转捩探测技术研究现状和存在的主要不足,提出一种3层结构的电加热涂层技术,给出绝缘层和电加热层的制备工艺,涂层总厚度可控制在40~60μm,从而降低涂层对转捩和压力分布的影响。在亚跨声速条件下,开展翼段边界层转捩探测,使用电加热涂层技术将模型表面转捩前后的相对温差从2 K提高到4 K,温差增加1倍,同时利用电加热涂层技术实现了超声速后掠机翼转捩位置探测,形成了马赫数0.3~2.0工况范围内的转捩探测能力。在此基础上,形成了飞行试验转捩探测技术方案,给出了测试段机翼表面加热区功率、红外相机光学吊舱等详细设计方案。