當(dāng)全球航空界還在討論3D打印發(fā)動(dòng)機(jī)何時(shí)能實(shí)用化時(shí),中國(guó)航發(fā)用一紙捷報(bào)震撼行業(yè)——7月1日,動(dòng)研所研制的極簡(jiǎn)輕質(zhì)微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)在內(nèi)蒙古完成首飛。這臺(tái)僅160公斤推力的“工業(yè)藝術(shù)品”最大飛行高度達(dá)4000米,其核心秘密在于多學(xué)科拓?fù)鋬?yōu)化增材制造技術(shù)。而在這項(xiàng)突破背后,隱藏著一個(gè)被忽視的關(guān)鍵環(huán)節(jié):如何在3D打印的復(fù)雜流道內(nèi),精準(zhǔn)捕捉每秒數(shù)百米的氣流脈動(dòng)
流場(chǎng)測(cè)控在飛行驗(yàn)證中的關(guān)鍵作用
3D打印發(fā)動(dòng)機(jī)的革命性在于將數(shù)百個(gè)零件集成為整體成形,但這也給流場(chǎng)測(cè)試帶來(lái)了更嚴(yán)峻的考驗(yàn)。眾所周知,在復(fù)雜的飛行測(cè)試環(huán)境中,發(fā)動(dòng)機(jī)的性能不僅依賴于精確的設(shè)計(jì)和制造,還需要精準(zhǔn)的流場(chǎng)測(cè)控技術(shù)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支持。溫特納作為流場(chǎng)測(cè)控領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者,提供了一整套先進(jìn)的流場(chǎng)測(cè)控系統(tǒng),涵蓋了測(cè)控儀器、采集軟件和氣動(dòng)探針等組件,能夠高效采集流場(chǎng)中的壓力、溫度、速度、方向等重要參數(shù)。
溫特納智能壓力掃描閥
這些數(shù)據(jù)對(duì)于驗(yàn)證微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)在高空飛行中的表現(xiàn)至關(guān)重要。通過(guò)精準(zhǔn)的流場(chǎng)數(shù)據(jù),研發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài),評(píng)估其在不同飛行條件下的表現(xiàn),并及時(shí)調(diào)整優(yōu)化設(shè)計(jì),確保發(fā)動(dòng)機(jī)在復(fù)雜飛行環(huán)境下的穩(wěn)定性與可靠性。
溫特納的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
溫特納科技的三維流場(chǎng)測(cè)控系統(tǒng)憑借其高精度、高穩(wěn)定性和高效率,廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)以及其他流體動(dòng)力學(xué)研究領(lǐng)域。系統(tǒng)通過(guò)集成先進(jìn)的測(cè)控儀器和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集軟件,能夠?qū)崟r(shí)、精確地捕捉流場(chǎng)中各類動(dòng)態(tài)參數(shù),幫助客戶全面了解發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下的流場(chǎng)特性。
溫特納3D打印眼鏡蛇五孔探針
溫特納科技定制生產(chǎn)的氣動(dòng)探針設(shè)計(jì)精巧,能夠在高溫、高壓等極端環(huán)境下準(zhǔn)確獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù),確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。此外,配套的采集軟件具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析能力,能夠快速將復(fù)雜的流場(chǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀、易于理解的圖表和報(bào)告,幫助工程師更好地分析流場(chǎng)特性,從而做出相應(yīng)的優(yōu)化決策。
在微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)過(guò)程中,流場(chǎng)測(cè)控技術(shù)不僅幫助測(cè)試團(tuán)隊(duì)驗(yàn)證了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài),還通過(guò)詳細(xì)的流場(chǎng)數(shù)據(jù)分析,指導(dǎo)了發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。通過(guò)精確測(cè)量流場(chǎng)中的壓力、溫度和速度等參數(shù),工程師可以識(shí)別潛在的性能瓶頸,優(yōu)化氣流分布,減少能量損失,從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的推力效率和燃油經(jīng)濟(jì)性。
增材制造不是簡(jiǎn)單的形狀復(fù)制,它需要建立從設(shè)計(jì)-制造-測(cè)試的數(shù)字孿生閉環(huán)。而溫特納的流場(chǎng)測(cè)控系統(tǒng),正是這個(gè)閉環(huán)中的“感知神經(jīng)”。溫特納的流場(chǎng)測(cè)控技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)化中的應(yīng)用,不僅限于靜態(tài)測(cè)試階段。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)逐步進(jìn)入飛行驗(yàn)證階段,溫特納的系統(tǒng)繼續(xù)提供實(shí)時(shí)監(jiān)控支持,確保發(fā)動(dòng)機(jī)在復(fù)雜的飛行狀態(tài)下始終保持最佳運(yùn)行狀態(tài),避免因流場(chǎng)異常導(dǎo)致的性能下降或故障發(fā)生。
展望未來(lái):流場(chǎng)測(cè)控技術(shù)應(yīng)用將會(huì)更廣泛
中國(guó)工程院院士張彥仲在接受采訪時(shí)表示,研制大飛機(jī)是國(guó)家綜合實(shí)力的重要體現(xiàn),也是實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主的必然選擇。中國(guó)也將加大對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)力度,加快推進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。流場(chǎng)測(cè)控技術(shù)作為提升發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和性能的關(guān)鍵工具。溫特納科技將繼續(xù)推動(dòng)流場(chǎng)測(cè)控技術(shù)的發(fā)展,致力于為客戶提供更加高效、精準(zhǔn)的測(cè)控解決方案,滿足不同領(lǐng)域的需求,助力更多創(chuàng)新技術(shù)的成功實(shí)現(xiàn)。