毕 超 郝 雪 刘 梅 纪广波

(北京航空精密机械研究所精密制造技术航空科技重点实验室，北京 100076)

当前，随着我国空天优势的进一步增强，对航空武器装备提出了越来越高的性能需求，迫切需要先进战机能够实现更快、更高、更远、更机动和更隐蔽的飞行，而这也相应地要求航空发动机达到推力更大、推重比更高、寿命更长、耗油率更低以及可靠性更好等的目标[1]。在尽量保持发动机的体积和质量不变的情况下，提高涡轮入口燃气温度就成为获得大推力和高推重比的重要措施之一[2]，而过高的燃气温度会使高压涡轮叶片的工作环境更加恶劣。

因此，为了确保高压涡轮叶片能够安全、可靠且长寿命地工作，必须采取一定的技术手段对其进行连续不断地冷却和降温。目前，气膜冷却技术是此类热端零部件的主要冷却方式[3]，其原理是在叶片表面开设一定数量的孔径小、角度各异、空间位置复杂且与叶片内腔相通的冷却孔(也称气膜孔)，并将冷却气体经由叶片内部的冷却通道而从这些孔中喷射出来，而后在主流燃气与叶片表面粘性力的共同作用下，冷却气体将覆盖叶片表面而形成一层冷却气膜，从而保护叶片免遭高温高压燃气流的破坏[4]。冷却孔的空间位置直接决定了冷却气膜的横向覆盖宽度和纵向覆盖长度，因而要实现优良的气膜包覆效果，必须对冷却孔的实际成型位置实施监控，而这也成为冷却孔加工过程中的关键技术之一。……