高超聲速飛行技術(shù)是搶占空天戰(zhàn)略高地的殺手锏，更快、更遠(yuǎn)是高超飛行器發(fā)展方向。中國(guó)科學(xué)院力學(xué)所高超聲速推進(jìn)技術(shù)課題組團(tuán)隊(duì)聚焦高超聲速飛行技術(shù)地面實(shí)驗(yàn)研究，針對(duì)超高速飛行器和高超聲速吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)外流的高時(shí)空分辨測(cè)量需求，成功研發(fā)超高重頻激光測(cè)量平臺(tái)。

該平臺(tái)基于自主研發(fā)的半導(dǎo)體泵浦固體脈沖組激光器和定制的高能多級(jí)放大染料激光器，實(shí)現(xiàn)了紫外波段200-400nm的高頻脈沖激光輸出，其中典型工作脈沖串寬度50ms，脈沖串輸出頻率1Hz，子脈沖寬度4.5ns，子脈沖頻率10-100kHz，典型子脈沖能200mJ@1064nm/10kHz。該平臺(tái)的性能指標(biāo)在同類測(cè)量設(shè)備中國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，將基于激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)進(jìn)行高焓流動(dòng)參數(shù)的定量表征研究。

未來(lái)高超聲速飛行器需要在寬空域和寬速域飛行包線內(nèi)能夠安全可靠地起飛、巡航和返回。大氣層是飛行器飛行與往返的必經(jīng)空間，而高速/高焓化學(xué)反應(yīng)流動(dòng)是這一飛行走廊區(qū)域的主要特征。超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)是高超聲速飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)，復(fù)雜流動(dòng)條件下超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒穩(wěn)定性是關(guān)鍵問(wèn)題?；诩す獾姆墙佑|式測(cè)量技術(shù)在復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)流動(dòng)領(lǐng)域具有不可替代性。特別地，具有高時(shí)空分辨率的激光測(cè)量技術(shù)（如激光誘導(dǎo)熒光、分子標(biāo)記測(cè)速、粒子圖像測(cè)速等）可以解析湍流燃燒的瞬態(tài)過(guò)程，對(duì)燃燒穩(wěn)定性和過(guò)程產(chǎn)物生成機(jī)理的研究至關(guān)重要，相關(guān)儀器設(shè)備能夠有力支撐國(guó)家重?科技的研發(fā)和利用，比如燃?xì)廨啓C(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、和高超聲速吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。此類研究都需要依賴大量的地面試驗(yàn)及精細(xì)化測(cè)量獲得數(shù)據(jù)，總結(jié)規(guī)律，提煉機(jī)理。

因此，深刻理解復(fù)雜反應(yīng)流動(dòng)需要加快基礎(chǔ)科學(xué)研究和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，在工程技術(shù)和科學(xué)研究之間建立橋梁。中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所研發(fā)的超高重頻激光測(cè)量平臺(tái)能夠提供精細(xì)化流場(chǎng)測(cè)量能力，為高超聲速飛行技術(shù)的研發(fā)提供重要技術(shù)支撐。

超高重頻激光測(cè)量系統(tǒng)

新聞鏈接：https://imech.cas.cn/research/kyjz/202507/t20250728_7897543.html

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