高超音速气流总温传感器设计

贾博 王渊 杨晓斌 中国飞行试验研究院测控设备研究所

作为先进飞行器研制国家，美国近半个世纪以来致力于高超声速和隐身飞行器的发展，对我国传统防御体系带来严峻挑战，发展高超音速飞行器成为我国急迫和紧要的国防需求。这类飞行器的主要特点是高超音速飞行，气动加热使飞行器处于高温高速环境下，机体的防热结构强度成为影响飞行安全的主要因素，这就需要准确测量气流总温，为机体热强度设计提供必需的设计参数。

高超音速气流总温能达到1500℃以上，耐高温的气流总温传感器在我国现阶段还是空白，国外同类产品对我国又实行技术封锁。因此，需要从温度测量原理上分析研究，探索适用于机载的高超温气流温度测量方法，研制高超音速气流总温传感器。

1 气流总温测量方法分析

1.1 温度测量方法

温度是表征物体冷热程度的物理量，常用的测量方法有接触式和非接触式两种。接触式测量是利用热平衡原理，通过测温元件与被测介质接触并进行热交换，使测温元件本身达到与被测介质相同温度方法测量温度。接触式测温范围:-200℃～2300℃，这种测量方法，测温准确度较高，但存在测温延迟现象。

非接触式利用物体的热辐射能随温度变化的原理测定物体温度，特点是不与被测物体接触，热惯性小，热响应速度快。非接触式测温范围可以达到3000℃以上，但测温精度受到物体发射率、测量距离、水汽等外界因素影响，其测量误差较大。……