主要业务范围 ： (1) 常规测力天平和特种天平的设计、加工、粘贴、校准；（2）天平静校设备研制；（3）纹影仪、火花光源等流场光学显示设备研制；（4）提供流场DPIV测速、OPM（PSP）模型表面压力分布测量、磷光（PTG）模型表面温度测量等实验服务；（5）提供红外热图高温流场测温、激光蒸汽屏流场显示、铰链力矩测量、燃气舵测力实验、激光诱导荧光（PLIF）高温流场组分浓度及温度测量、流场米氏散射流动显示等实验服务；（6）提供天平测力与流场显示相结合的综合实验测试服务。
１ 各类天平的设计、加工、粘贴、校正能力
天平测力是实现综合实验测试技术的关键环节，气动力能直接反映飞行器气动性能。航天空气动力技术研究院的风洞常规应变天平及其校准技术同我国的航天事业一同起步，共同发展了近五十周年，取得了辉煌的成果，可以满足几乎所有的测力试验要求。
目前具有常规测力天平、摩阻天平、喷流天平、舵面铰链力矩天平、飞机外挂物测力用的外挂天平、微型飞行器测力用天平、半模型天平、高温天平、伞测力天平、水下测力天平、动导数天平、旋转天平、小滚转力矩天平、高精度压心测量天平、横向喷流测力天平、水下测力天平等研制、加工、校正等能力。
1.1 常规测力天平
航天空气动力技术研究院的常规测力技术已经相当成熟，表 1 部分常用天平技术参数。
表 1. 部分常用天平技术参数（单位：mm、Kg/m、Kg）
1.2 特种天平研制
目前航天空气动力技术研究院在研制特种天平中积累了很多经
验，具体有：（1）交叉挠曲铰链形式天平的Mx分辨率比同直径矩形
梁天平提高100倍以上，这项技术曾获得航天部科技进步二等奖；
（2）高精度压心天平测量俯仰力矩焦点，静校精度优于0.1mm,标模
试验和型号试验取得了比较满意的结果；（3）喷流试验专用天平技
术也获得了很大提高，多次系列试验在气动力测量和流场显示方面
（纹影和油流）均取得满意的结果。（4）借鉴国内外防水技术，试
验过多种防水材料，总结出一套自己的方法，成功地研制了多支水
洞天平和用于水池的天平，得到了用户的认可。
图 1 高灵敏度滚转力矩天平
图2 高精度压心天平 图 3 喷流测力天平 图4 水洞测力天平
图 5 蜻蜓扑翼水下试验天平 图6 测力天平
图 7 动导天平系列
1.3 天平静校技术
风洞天平要在风洞试验中得到准确的数据，必须经过
准确的校准。为提高天平校准的精度和效率，航天空气动力
技术研究院自行研制了一台自动加载复位型体轴系天平校准
设备 ABCS-300。该设备采用气压式力发生器加载，由一台
计算机控制自动加载、自动复位和完成天平信号的采集，并
给出天平公式等校准结果。该设备的使用使天平由地轴系校
准提高到体轴系加载校准，减小了天平校准设备和校准方法
带来的系统误差，提高了风洞测力数据的质量。
设备技术指标
加载能力 : y(N)= ± 300kg Mz(m)= ± 5kgm
x(T)= ± 50kg My(n)= ± 3kgm
z(C)= ± 60kg Mx(l)= ± 3kgm
通过更换力发生器、力传感器、传力系统可加大或减小
加载能力。
复位机构运动范围: a、b ： ± 5 ° 图 8 ABCS-300天平校准系统
g ： ± 180 °
x、y、z： ± 50mm
2 常规光学测试研究
密度场纹影显示技术配合天平测力实验，能定性反映流场密度变化对气动力的影响。该技术是目前国内风洞实验中广泛采用的实验技术，可直观显示跨、超音速流动中的激波、附面层、分离流，尾迹等复杂流态和模型边界层厚度变化、激波振荡等流动特性，瞬态纹影技术还可帮助了解流场流动结构随流动参数改变而变化的规律。航天空气动力技术研究院具备纹影仪研制、火花光源等流场参数光学测试产品研制能力，目前，除满足本单位风洞实验使用外，还为国内众多科研院所及高校配备了多台纹影仪设备。
表 2. 几种纹影仪主要技术指标
图 9 纹影仪图片图 图10 翼形尾迹
图11 激光蒸汽屏轨迹显示 图12 彩色纹影涡迹显示
3 DPIV速度场测量技术
DPIV是非接触光基测量技术中的重要一员，它突破了传统单点测速和流动显示技术的限制，可同时无接触的定量测量一个二维运动流场截面上的流动速度分布，并且具有较高的精确度，能比较全面反映测量区域的流动概况。天平测力与DPIV技术结合运用，可帮助研究模型表面流动转捩、分离与再附等复杂非定常流动对气动力的影响。
航天空气动力技术研究院开展了多年的 DPIV技术研究，研制了粒子播放装置，经过多次实验，确定了合适粒径的固体粒子，解决了示踪粒子播放及其跟随性问题，开展了多种流场的DPIV测速研究。
图 13 采用瞬态纹影技术获得的混合层流场涡结构图片
图 14 DPIV设备 图15 粒子播发器
试验照片 粒子速度图谱
图 16 可压缩混合层DPIV流动图片
4 其它实验测试技术
航天空气动力研究院经过近50的发展，
在试验测试技术方面取得了骄人的研究成果，特别是在单项测试技术上，已经能满足大部分在研型号的气动力研究，具有各类地面试验设备和非标准设备的设计、制造、安装能力。
在高超风洞完成红外热图高温流场测温工作；
完成跨超声速流场的激光蒸汽屏流场显示工作；
完成表面油流及边界层显示技术；
完成高超声热色液晶测热技术；
完成脉动压力测量技术；
完成热偶、薄膜温度计测热技术；
完成尾支杆天平、组合天平、铰链力矩等测量技术；
具备电子扫描阀测压系统；
研制成高超声速风洞模型快速插入机构；
研制成各种类型风洞测量控制数据检测与处理系统；
通过自由飞试验，掌握高速 CCD技术，至今尚在进行带Nd：YAG激光器的粒子成像测速技术；在国内是最早开展过高超声速激光多普勒测速工作的单位。
近几年在磷光（ PTG）模型表面温度测量技术，PSP压敏漆模型表面压力分布测量技术、激光诱导荧光（PLIF）高温流场组分浓度及温度测量技术、以及米氏散射蒸气屏流动显示技术等研究领域开展了一系列研
究工作。
图 17 流场米氏散射图片 图18 流场米氏荧光图片
图 19 流场涡结构演化图片
人生因奋斗而美丽、事业因艰巨而光荣。
实验与测试技术研究室全体成员愿和各界朋友携手合作，以航天精神为各界朋友竭诚服务。
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