杨 凯,朱 涛,王 雄,陶伯万,朱新新,王辉,杨庆涛

(1.中国空气动力研究与发展中心 超高速空气动力研究所,四川 绵阳 621000;2.电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室,成都 610054)

0 引 言

边界层转捩是经典力学遗留的少数基础科学问题之一，与湍流问题一起被称为“世纪难题”[1]。对于高超声速飞行，当高超声速边界层由层流变为湍流后，壁面热量和摩擦力都会急剧增加。因此，高超声速边界层转捩的理论和试验研究(飞行试验和风洞试验)是认识转捩机理、从而进一步实现转捩控制的重要手段。当前高超声速边界层转捩理论研究中，来流扰动的演化和发展被认为是边界层转捩机理的核心[2]。相应地，在风洞试验研究中也越来越关注高频脉动量的测试与分析。目前，风洞试验中常见的测试内容包括：高频压力脉动[3-8]、高频速度脉动[9-11]、高频密度脉动[12-15]以及高频热流脉动[16-19]等。其中，高频脉动测试多采用PCB 132高频脉动压力传感器实现，但其有效测试频率往往低于传感器敏感元件大于1 MHz的固有频率的要求；热线风速仪主要用于速度脉动测试，更细的热线是提升其测试频率的有效手段，而带来的问题就是在使用过程中热线更容易损坏；聚焦激光差分干涉仪是一种非接触式的光学测试仪器，能捕捉到1 MHz以上的高频密度脉动，但是对测试光路有较高的要求；ALTP热流传感器能捕捉到1 MHz以上的高频热流脉动，但是其敏感薄膜耐不住强气流多次冲刷[2]，在没有保护膜的情况下长时间使用容易失效。……