中國民用航空飛行學院科研團隊在航空防除冰技術領域取得關鍵進展,其研發的超疏水螺旋槳前緣防冰技術成果登上國際頂級材料期刊《ADVANCED MATERIALS》(中科院SCI一區Top期刊,影響因子28.9)。這項突破性研究的核心支撐來自國產格物優信X640H150UM25高速顯微紅外熱像儀,該設備憑借其毫米級測溫精度和毫秒級響應速度,成功破解了水滴結冰瞬時溫度場觀測的世界性難題。
在航空運輸領域,螺旋槳前緣結冰始終是威脅飛行安全的重大隱患。傳統除冰方案依賴外部加熱系統,不僅增加能耗,還存在系統故障風險。中飛院團隊致力于開發被動式防除冰技術,通過材料表面改性實現自主防冰,但研究過程中遭遇技術瓶頸——水滴結冰過程僅持續數毫秒,溫度變化幅度不足1℃,常規測溫設備根本無法捕捉這一瞬態現象。
“普通紅外相機像素和幀率不足,國外制冷型設備價格高達數百萬元且維護復雜。”項目負責人透露,測溫設備的選擇曾讓研究陷入停滯。經過多輪技術比對,格物優信X640H150UM25顯微熱像儀憑借640×512像素分辨率、75Hz幀頻和4ms熱響應時間等參數脫穎而出。這款國產設備不僅能清晰記錄微小水滴結冰過程,其高速+顯微一體化設計更實現了“看得見又測得準”的技術突破。
在實際應用中,該熱像儀展現了卓越性能。科研人員首次通過實驗數據驗證了超疏水表面的“局部微區隔熱效應”,為防除冰材料設計提供了關鍵依據。“設備成像速度和清晰度完全滿足科研需求,幀率優勢對微小物體溫度變化觀測至關重要。”團隊成員評價道。數據顯示,熱像儀的引入使實驗周期縮短約1個月,重復實驗次數減少30%以上。
這項發表于《ADVANCED MATERIALS》的成果《Durable Ceramicization-lnduced Uncoated Superhydrophobic Surfaces for Anti-lcing Propeller Edges》,標志著我國在航空防除冰材料領域實現重要突破。研究證實,基于熱像儀獲取的精準溫度場數據,新型超疏水陶瓷化表面可在無外部能源條件下實現高效防冰,為航空器節能降耗提供創新解決方案。
長期以來,高端科研熱像儀市場被國外品牌壟斷。此次國產設備的成功應用,不僅打破了技術壁壘,更以“性能媲美國際、成本降低60%”的優勢,為科研機構提供高性價比選擇。中飛院團隊已將目光投向格物優信最新推出的2820Hz高速中波制冷紅外熱像儀YOSEEN 6600-LC,計劃開展進一步技術評估。
該合作案例為國產科研儀器參與前沿創新提供了典范。通過產學研深度協同,我國在高端測溫設備領域實現從“跟跑”到“并跑”的跨越,為航空安全技術發展注入新動能。