赵圆圆，曾飞，李洋，甘明瑜，施圣贤,*

1. 上海交通大学 机械与动力工程学院，上海 200240 2. 中国航发湖南动力机械研究所 发动机涡轮研究部，株洲 412002 3. 中国航发湖南动力机械研究所 中小型航空发动机叶轮机械湖南省重点实验室所，株洲 412002

随着高性能航空发动机高推重比和高可靠性的应用发展需求[1-2]，燃烧室火焰筒及涡轮等热端部件需要在越来越高的温度下运行。现代涡轮发动机内部温度高达2 000 K，已经超过了涡轮发动机叶片材料的熔点。为了确保涡轮发动机能够在超高燃气温度下安全、长寿命地运行，航空叶片采用了更为复杂的气膜冷却孔设计。这些结构复杂、分布不等的冷却气膜孔使稀薄的湍流空气在燃烧气体和叶片之间循环，可以有效地对叶片进行冷却保护从而提高叶片的耐温能力[3-4]。

叶片气膜孔小而深(大多处于∅0.3～∅1.5 mm之间，深径比为1～3[5])、空间角度各异、分布复杂等特点[6]给气膜孔加工和气膜孔检测都带来了较大的挑战。一般地，气膜孔加工质量要求主要有[5]：① 孔径的公差值为0.10 mm；② 空间位置，主要包括几何位置和孔间距等，位置度公差为0.10～0.15 mm；③ 轴线角度需控制在±1°范围内。出于功能性的考虑，气膜孔通常相对于叶片表面成一定角度或位于叶片的严重弯曲区域，这对叶片的检测造成了极大的困难。传统的接触式测量方法无法深入到细孔内部以获得气膜孔的完整几何形貌，而传统的光学方法在获取陡峭气膜孔内壁的完整三维信息问题上存在诸多限制。……