最新一代医疗级光学测量平台首次被引入航天涡轮叶片纳米级质检环节,实现了从“微米级”到“纳米级”的跃升。该系统通过非接触式多元传感融合技术,可在不破坏叶片表面涂层的前提下,对复杂曲面、冷却孔及微裂纹进行全域三维扫描,检测精度提升至0.05 μm,扫描速度提高3.8倍,为发动机可靠性评估提供了前所未有的数据支撑。
功能亮点一:多波段共焦白光传感器与亚纳米级激光干涉仪同步工作,可在一次装夹中完成形貌、粗糙度、厚度及残余应力四项关键指标测量,避免传统多次定位带来的累积误差。功能亮点二:AI自适应算法实时补偿温漂与振动,确保在车间环境下依旧保持实验室级稳定性,温漂抑制范围±0.02 °C。功能亮点三:数字孪生模块将实测数据与CAD模型秒级比对,自动生成热-力耦合寿命预测报告,使单件叶片质检周期由45分钟压缩至7分钟。
在实际应用中,该光学系统已成功覆盖单晶、定向凝固及陶瓷基复合材料三类叶片材质。以某型高压涡轮转子叶片为例,系统检出的一处深12 nm、长80 μm的疲劳裂纹,提前预警了潜在失效风险,预计可将发动机大修间隔从4000循环延长至5200循环,直接经济效益超千万元。
面向未来,研发团队正将医疗级光学跃升技术向氢燃料喷嘴、复合材料机匣等更复杂构件扩展,并计划通过云端数据共享平台实现跨厂质量追溯。随着航天叶片纳米质检突破的持续深化,发动机推重比、燃油效率及服役寿命有望迎来新一轮系统性提升。

