力学所在超高重频激光测量技术领域取得重要突破

2025/7/29 15:01:25 12726: 来源：中国科学院力学研究所

摘要：力学所高超声速推进技术课题组团队聚焦高超声速飞行技术地面实验研究，成功研发超高重频激光测量平台,为高超声速飞行技术的研发提供重要技术支撑。

　　【仪表网研发快讯】高超声速飞行技术是抢占空天战略高地的杀手锏，更快、更远是高超飞行器发展方向。力学所高超声速推进技术课题组团队聚焦高超声速飞行技术地面实验研究，针对超高速飞行器和高超声速吸气式发动机的内外流的高时空分辨测量需求，成功研发超高重频激光测量平台。

　　该平台基于自主研发的半导体泵浦固体脉冲组激光器和定制的高能多级放大染料激光器，实现了紫外波段200-400nm的高频脉冲激光输出，其中典型工作脉冲串宽度50ms，脉冲串输出频率1Hz，子脉冲宽度4.5ns，子脉冲频率10-100kHz，典型子脉冲能200mJ@1064nm/10kHz。该平台的性能指标在同类测量设备中国际先进、国内领先，将基于激光诱导荧光技术进行高焓流动参数的定量表征研究。

　　未来高超声速飞行器需要在宽空域和宽速域飞行包线内能够安全可靠地起飞、巡航和返回。大气层是飞行器飞行与往返的必经空间，而高速/高焓化学反应流动是这一飞行走廊区域的主要特征。超燃冲压发动机是高超声速飞行器的动力系统，复杂流动条件下超燃冲压发动机燃烧稳定性是关键问题。基于激光的非接触式测量技术在复杂化学反应流动领域具有不可替代性。特别地，具有高时空分辨率的激光测量技术(如激光诱导荧光、分子标记测速、粒子图像测速等)可以解析湍流燃烧的瞬态过程，对燃烧稳定性和过程产物生成机理的研究至关重要，相关仪器设备能够有力支撑国家重⼤科技的研发和利用，比如燃气轮机、航空发动机、和高超声速吸气式发动机。此类研究都需要依赖大量的地面试验及精细化测量获得数据，总结规律，提炼机理。

　　因此，深刻理解复杂反应流动需要加快基础科学研究和关键技术攻关，在工程技术和科学研究之间建立桥梁。中国科学院力学研究所研发的超高重频激光测量平台能够提供精细化流场测量能力，为高超声速飞行技术的研发提供重要技术支撑。