“技术创新永远在路上”

航空工业气动院　郑佳丽

2018年4月，由航空工业气动院流动显示团队研制的基于荧光涂层的气动热力学表面参数测量系统获得了“航空工业首届青年创新奖”银奖。该系统现已获得授权专利4项，完成专利申请6项，形成标准1项，完成标准申报2项，目前在国内外同类技术中处于先进水平。

基于荧光涂层的气动热力学表面参数测量试验技术，是当前空气动力学研究领域的一项前沿技术，旨在利用温度及压力敏感涂层（TSP/PSP）以及计算机视觉方法，实现对模型表面的压力场、温度场以及弹性形变进行动态测量。该技术具有非接触测量、全局测量、多场同步测量等几大特点，可解决空气动力学实验研究中传统技术难以实现的关键测量需求。

我国于20世纪90年代末开始研究PSP技术，通过引进消化，开展了初步的工程应用研究。但在涂层、软件等方面核心技术的欠缺，一直未形成体系化的能力，未真正形成生产力。

该系统的成功研制，打破了国外技术垄断，使我国空气动力学试验单位具备了自己的新一代的基于光学的先进气动热力学表面参数测量系统。由于涂层测量具有试验数据精细化程度高、不破坏测试件以及多场同步测量等特点，对于提升我国飞行器研制水平，缩短航空型号研制周期具有重要意义。该系统在发动机、能源、航天与兵器装备的研制中也具有广泛的应用前景。

气动院“十二五”期间开展了综合科研团队发展模式的探索，通过创新性的人才引进战略，汇集了一批气动研究领域的中青年专家。2016年，正式建立了综合科研团队的运行模式，成立气动噪声、高超声速、结冰、气动弹性、流动显示等12支综合科研团队。为团队提供自由的研发环境和多方面的资源支持，旨在鼓励团队在气动研究的前沿领域有所突破，辐射带动气动研究与试验相关技术实现跨越式发展。流动显示团队是目前气动院中最具影响力和竞争力的团队之一。

气动院流动显示团队作为一支主要由博士和硕士组成的年轻团队，具有十足的研发活力和极强的创新能力。团队统筹利用相关科研、试验和技改任务的资源，梳理了PSP/TSP技术体系，面向对核心技术的自主掌握，开展从PSP/TSP涂料研制到试验系统集成再到数据处理系统开发的工作。结合常规风洞环境及特殊试验环境需要进行相关技术研究，重点攻克涂料研制和试验数据处理技术两个难关，在补充必要试验系统组件，并充分利用现有试验系统，最终形成了体系化的基于PSP/TSP荧光涂层的气动热力学表面参数测量技术，可实现从高低速到高超声速、从固定部件到转子和运动部件的表面参数测量。

目前，荧光涂层压力/温度测量系统已应用于低跨超声速风洞、高超声速风洞及叶栅风洞、压气机试验装置、旋翼试验装置等多种试验环境。团队应用该系统完成了二十多项型号和技术服务试验，包含某型机进气道外表面载荷测量、机翼静气弹压力与形变同步测量、高超声速转捩测试、大型民机发动机短舱通风引气测试、层流翼型与层流短舱试验、涡轮叶片气弹特性测量等研究。相比于单点式传统方法，不仅节约专用试验模型加工费用和周期，更能获得高分辨率的全局试验数据。近年来，航空工业气动院基于PSP/TSP技术开展的测量设备的商品化推广，已经产生直接经济效益近千万元。