超音速旋翼桨激波失速实验

信息概要

超音速旋翼桨激波失速实验是针对航空领域高速旋转翼桨在超音速条件下激波失速特性的专项测试。该实验通过模拟实际飞行环境，评估旋翼桨在临界状态下的气动性能、结构强度及稳定性，为旋翼设计优化提供关键数据支撑。检测的重要性在于确保旋翼桨在超音速工况下的安全性与可靠性，避免因激波失速导致的气动效率骤降、振动加剧或结构失效，对直升机、倾转旋翼机等航空器的研发与适航认证具有决定性作用。

检测项目

激波临界马赫数,失速攻角范围,动态压力分布,表面温度梯度,气动噪声频谱,振动加速度,模态频率,应变分布,扭矩载荷,离心应力,疲劳寿命,材料微观结构,涂层附着力,腐蚀速率,电磁兼容性,气动弹性稳定性,涡流干扰强度,非定常气动力,声学共振特性,瞬态响应时间

检测范围

直升机主旋翼桨,尾桨,倾转旋翼机复合桨,折叠式旋翼桨,超音速无人机旋翼,涵道风扇桨叶,对转旋翼系统,变距控制旋翼,复合材料旋翼桨,金属合金旋翼桨,仿生柔性旋翼,主动控制旋翼,低温环境旋翼,高温抗氧化旋翼,防冰涂层旋翼,隐身涂层旋翼,轻量化空心旋翼,多段铰接旋翼,可变形旋翼,超导悬浮旋翼

检测方法

风洞激波可视化测试：采用纹影摄影技术捕捉激波形成与演变过程

高速PIV测量：粒子图像测速仪记录流场瞬态速度分布

红外热成像分析：监测表面温度场变化与热负荷分布

动态应变测试：光纤传感器实时采集结构应变数据

声学阵列检测：麦克风阵列定位气动噪声源

激光多普勒测振：非接触式测量叶片振动模态

旋转台架试验：模拟真实转速下的离心力环境

材料显微硬度测试：评估激波冲击后的微观力学性能

X射线衍射分析：检测残余应力与晶体结构变化

气动载荷标定：六分量天平测量三维气动力矩

瞬态压力扫描：嵌入式传感器捕捉表面压力脉动

疲劳裂纹扩展试验：预制裂纹观察失速条件下的扩展速率

计算流体力学验证：将实验数据与CFD仿真结果对比

声发射监测：捕捉材料内部损伤的弹性波信号

电磁干扰测试：评估雷击防护系统的有效性

检测仪器

跨音速风洞,纹影摄影系统,三维PIV系统,红外热像仪,光纤应变仪,声学照相机,激光测振仪,旋转试验台,显微硬度计,X射线衍射仪,六分量天平,高频压力传感器,疲劳试验机,CFD仿真工作站,声发射传感器

北检院部分仪器展示