气流中温度检测方案(红外热像仪)

应用案例FLR FLR FLIR红外热像仪可用于评估层流设计 穿过飞机机翼的空气流不仅为飞行提供必不可少的升力，还会产生摩擦力并且阻碍飞行，降低飞行速度使推动力低效化。沿着机翼的层流在理论上能大幅度减少摩擦，提高飞机的飞行效率，因此气体力学家一直在寻找能充分利用层流的机翼。为了找到理想中的机翼，达索航空使用了猎鹰7X进行了若干飞行测试，它装置了FLIR系统热像仪，可以区分不同的层流和乱流，从而令科学家得以评估飞行时机翼周边空气流的层流性。 达索航空在测试飞行中使用FLIR生产的SC7750L红外热像仪。这款尖端热像仪能在高海拔区测量温度梯度，不惧极低的户外温度和气压。在法国伊斯特尔的达索航空测试中心进行的测试中，公司在一架猎鹰7X的右水平安定面上使用黑色覆盖物，并在机尾顶部安装FLIR SC7750L红外热像仪，俯视水平安定面。 欧洲的“清洁天空”研究项目也参与了部分“智能固定翼飞机”计划，这次飞行测试是预定于2014年进行的“ 智能层流翼”飞行测试的先导，达索、空中客车及其他合作伙伴将使用特制的空中 客车A340-300进行2014年的测试。 “清洁天空”项目是欧洲前所未有的最大研究倡议计划之一，其目的旨在发展更清洁、飞行噪音更小的下一代飞机技术，下一代飞机将于2020年后投入使用。 达索航空是世界领先的航空公司，其业务运营遍布5大洲70多个国家，它不仅生产“飓风”战斗机，同时还负责猎鹰商务机的整个生产流程。达 FLIR SC7750L红外热像仪安装在猎鹰7X的机尾顶部，俯视右水平安定面 索在美国和法国都有分支机构和生产工厂，在其他大陆也有它的设备。从1963年第一架猎鹰20飞机亮相以来，已有2000余猎猎鹰飞机销往世界各地的67个国家。 “层流翼”技术拥有巨大的发展潜力据“未来猎鹰”项目经理PhilppeRpstand透露，公司已经计划在未来把减阻层流技术运用到他们的设计之中。 “从理论上来说， ‘层流翼'具有巨大的发展潜力，它同其他空气动力创新技术一样，为实现大幅度减阻创造了巨大的可能性。初步研究显示， ‘层流翼'应用到大型飞机上将带来大约5-10%的减阻效果，燃油消耗和二氧化碳排放也将相应减少。” Philippe解释道： “机翼周身的空气流会引起摩擦。此空气流可能是层流，也就是说不会有紊流出现，摩擦会更少；它也可能是紊流，会引起大量的摩擦，而稍微多一点摩擦都会明显加大飞机飞行的燃油消耗，因此飞机设计师都希望增大层流而减少紊流。 因此，早在1986-1989年期间达索航空就利用实验性的层流翼机翼在改良型猎鹰50飞机上成功进行一系列试航。然而，层流翼目前仅用于滑翔机和小型商务喷气机。为证实在大型飞机上使用层流翼可提高效率及具有安全性，则需进行大规模的演示和分析。 复杂的过程 Philippe解释道： “层流边界层转化为紊流层的过程就是通常所说的边界层过渡。这是一个相当复杂的过程，目前仍不能完整的解释这一过程，其中一个原因是缺乏能精确描绘机翼层 边界空气流在机翼周围流动时层流和紊流分布机制示意图 流区和紊流区的设备，而这也是我们选用FLIR Systems红外热像仪的理由。” Philippe继续道：“热成像技术是在检测温度微小差别的基础上被用于检测层流。空气摩擦与温度之间的关系以科学文献资料为创建依据，摩擦增加会导致温度的增加，而机翼的紊流区存在更多的摩擦，因此会比层流区温度更高，但是温差极其微小，大概在0.5°到3°之间，所以我们需要一台可靠的热像仪以精确得检测最细微的温差。” FLIR SC7750L提供适合的解决方案从FLIR SC7750L红外热像仪 中，Philippe找到了他所要的答案。“我们希望通过仔细分析热像资料，得出的热图像能显示出明显的温差，使我们能够精确定位机翼的层流区和紊流之间的边界。达索航空和ONERA (法国航空航天院)目前仍在进行结果分析工作，但是初步的报告已经表明这一目标已经实现了。” 由于猎鹰7X没有专门设计的层流翼，在高海拔时将有一个层流性高达40%的层流出现在水平尾翼上翼面。Philippe表示：“我们通过使用FLIR SC7750L红外热像仪进行测量，为这一预测提供实验验证。最初的结果显示热图像呈现了预测的层流性百分比。” 制造更出众的飞机 Philippe总结道：“使用FLIRSC7750L红外热像仪进行的测试证明，热成像技术对于层流翼研究来说是不可或缺的。这一测量技术将被达索、空中客车及其他欧洲的合作伙伴用于未来将进行的更大的飞行测试，例如2014年使用改良型空中客车A340-300进行的测试。通过运用试验结果，我们有希望在不远的未来制造出更出众、更节能的飞机。” ( 如需了解有关红外热像仪或此应用的更多 ) 信息，请联系：FLIR中国公司总部：前视红外热像系统贸易(上海)有限公司全国咨询热线：400-683-1958邮箱： info@flir.cnwww.flir.commol 图片仅供说明之用，显示图像可能不代表该热像仪的实际分辨率 www.flir.com FLIR SC红外热像仪安装在猎鹰X机尾顶部的示意图，它俯视右水平安定面