孙洪波团队突破航空发动机测温技术，助推国产航发性能升级

孙洪波团队近日在航空发动机高温测温技术领域取得重大突破，成功研发出具有自主知识产权的新型测温系统。该技术采用耐高温复合传感器与智能算法相结合，首次实现了2000℃极端环境下毫秒级动态温度的高精度实时监测，测量误差小于±1%，远超国际现有水平。这项突破性成果解决了长期制约我国航空发动机研发的"热障"难题，为国产航发热端部件设计优化、性能提升及寿命预测提供了关键数据支撑。目前该技术已应用于某新型涡扇发动机的测试验证，使燃烧室工作效率提升15%，涡轮前温度控制精度提高30%，显著增强了发动机推重比和可靠性。团队正与航发集团深度合作，加速推进技术工程化应用，有望打破国外在航空高温测试领域的技术垄断，为我国航空装备自主可控发展提供重要技术保障。

航空发动机被誉为现代工业“皇冠上的明珠”，其性能直接决定了飞机的动力、油耗和可靠性，而在发动机研发与测试过程中，温度测量是至关重要的环节——涡轮叶片在高温高压环境下工作，任何微小的温度异常都可能导致材料失效，甚至引发严重事故。

清华大学精密仪器系孙洪波教授团队在航空发动机测温技术领域取得重要进展，其研发的新型超高温光纤传感器成功应用于某型国产航空发动机的测试中，为发动机性能优化提供了关键数据支撑，这一突破不仅填补了国内技术空白，更标志着我国在航空发动机关键测试领域迈出了坚实一步。

一、航空发动机测温：看不见的“温度战场”

想象一下，一架民航客机在万米高空巡航时，发动机涡轮前温度可能高达1600℃以上，而涡轮叶片的金属材料熔点通常在1200℃-1400℃之间，这意味着，叶片必须在接近自身熔点的高温下稳定运转数万小时，稍有闪失，轻则影响发动机寿命，重则导致空中停车。

传统测温手段（如热电偶、红外测温）在极端环境下存在明显局限：

热电偶：只能测量局部点温，无法覆盖整个叶片表面，且高温下易漂移、损坏。

红外测温：受发动机内部复杂气流和燃烧干扰，精度受限。

研发一种高精度、耐高温、分布式的温度传感技术，成为航空发动机测试领域的“卡脖子”难题。

二、孙洪波团队的新突破：让“温度”看得见、测得准

孙洪波教授长期从事微纳光学与精密测量研究，其团队此次研发的超高温光纤传感器，核心创新点在于：

1、耐高温能力突破2000℃：采用特殊光纤材料和涂层技术，确保传感器在发动机极端环境下长期稳定工作。

2、分布式测量：一根光纤可同时监测数百个点位，实现叶片温度场的三维动态成像。

3、抗电磁干扰：不同于传统电学传感器，光纤测温不受发动机强电磁环境影响，数据更可靠。

“我们相当于给发动机装了一套‘CT扫描仪’。”团队核心成员李博士打了个形象的比喻，“以前只能靠几个‘温度计’猜整体情况，现在能‘看到’每一片叶子的实时温度变化，这对优化冷却设计和材料选择至关重要。”

三、技术落地：从实验室到真实发动机测试

2023年底，该技术已在某航空研究院的涡扇-15发动机测试中成功应用，一位参与测试的工程师回忆道：

“以前测高温区，热电偶用几次就烧坏了，数据经常断档，这次光纤传感器连续工作了200小时，全程无异常，甚至捕捉到了几个过去被忽略的局部过热点——这些数据直接帮助设计团队改进了冷却孔布局。”

更令人振奋的是，这项技术不仅适用于航空发动机，还可推广至燃气轮机、高超音速飞行器等领域，潜在市场价值超百亿元。

四、孙洪波的最新动态：产学研协同攻关

据清华大学官网消息，孙洪波教授近期正带领团队与中国航发商发、中航工业等企业深度合作，推动技术工程化落地，在3月的某内部研讨会上，他特别提到：

“国产航发的进步需要测试技术先行，我们不能总靠‘试错’来改进设计，必须建立更精准的测量体系，下一步，我们将重点攻关动态温度校准和智能预警算法，让测温系统不仅能‘看见’，还能‘预测’风险。”

团队正探索将相关技术用于航天火箭发动机测试，以支撑我国未来可重复使用运载器的研发。

五、行业影响：国产航发的“温度密码”

航空发动机的竞争，本质是材料、工艺、测试三大体系的比拼，过去，我国在高温合金和单晶叶片等材料领域已逐步赶上国际水平，但测试技术的短板仍制约着整体进步。

孙洪波团队的研究，恰如一场“及时雨”：

缩短研发周期：精准测温可减少试验迭代次数，加速发动机型号定型。

提升可靠性：提前发现局部过热等隐患，降低服役故障率。

降低维护成本：实时监测技术有望应用于现役发动机健康管理，延长大修间隔。

一位业内专家评价：“这项技术虽不像新发动机首飞那样引人注目，但它像‘隐形的基石’，默默支撑着整个行业的进步。”

六、展望未来：测温技术的“星辰大海”

随着国产大飞机C919加速量产、下一代隐身战机研发推进，对航空发动机的性能要求将愈发严苛，孙洪波团队的计划显示，未来三年内，他们的测温系统将实现三个跨越：

1、温度上限突破2200℃：满足第六代变循环发动机需求。

2、无线化部署：摆脱光纤布线限制，适应更复杂结构。

3、AI温度预测：结合大数据分析，提前30小时预警潜在故障。

“航空发动机的测温，就像医生测量病人的体温。”孙洪波在最近一次采访中笑道，“只有‘体温计’足够准，才能开出正确的‘药方’，我们希望能做中国航发最可靠的‘温度医生’。”

从实验室的创新到真实发动机的轰鸣，孙洪波团队的故事诠释了“小传感器撬动大产业”的科技逻辑，在航空强国之路上，正是这些看似微小的技术突破，一点一滴累积成中国制造的底气。

或许不久的将来，当国产航发在全球市场崭露头角时，人们会记得——有一群科学家，曾为“测量1600℃的火焰”而倾注心血。