王 辉，吴 东，朱新新，朱 涛，杨 凯，程光辉

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

0 引 言

当飞行器在大气层中高超声速飞行或再入大气层时，面临严重的气动加热问题。因此，与此相关的气动热环境预测以及气动热防护成为飞行器防热设计重要的研究内容，其研究手段包括理论与数值计算、地面模拟试验与评估以及飞行试验。

在地面模拟试验中，电弧加热器自由射流试验设备是一类考核防热材料的重要设备。为了模拟所需气动热载荷，电弧加热器高温等离子体流场热流参数的有效测量对精细化评估新型防热材料性能具有重要的意义。针对尖锐前缘和超高热流试验环境，热流参数常采用瞬态测试方法。在高超声速地面模拟防热试验高热流、强冲刷电弧流场中，用热电偶直接测试传感器外表面温度往往是非常困难的[1]；常采用的零点量热计是利用内腔“零点”位置温度间接获得一维半无限体传热体前表面温度-时间数据，并由此计算出前表面输入热流[2]。但该瞬态测试方法存在以下问题：1）由于轴向内腔孔径小于1 mm、长径比大于10且是盲孔，机械加工难度大，很难满足内腔底部几何尺寸加工精度要求；2）为了实现瞬态热流测试，常采用高导热系数的无氧铜（纯铜）作为热流传感器传热体，由于热电偶接点难以在空腔底部直接进行冶金融化焊接[3]，故考虑钎焊膏焊接方式，但该方式接触热阻较大，且钎焊位置有较大偏差[3]。……