近期，我校机械设备健康维护湖南省重点实验室博士生李超在航空发动机冲蚀损伤方向取得新进展，相关研究成果以“Influence of inlet distortion on the wear of aero-compressor blades”为题，发表在机械工程领域国际顶尖学术期刊《International Journal of Mechanical Sciences》（中科院一区TOP，IF: 6.77）。该论文是在实验室主任宾光富教授指导下完成的部分研究成果，也是李超以第一作者继“Study on the erosive wear of the gas-solid flow of compressor blade in an aero-turboshaft engine based on the Finnie model. Tribology International（中科院一区TOP，IF: 5.62), 2021,163:107197”和“砂粒粒径对航空涡轴发动机压气机叶片冲蚀磨损的影响研究.机械工程学报(国内顶级期刊),2022,58(19):180-190”以来的进一步创新性成果。

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原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2022.107551

直升机是高原、沙漠和沿海等地区执行灾后救援、物资运输、作战护航等紧急任务时的重要平台，涡轴发动机是直升机的核心动力装置，受进气道与空气来流方向不一致、螺旋桨、短舱干扰和地面效应引发的环境紊流等因素的影响，发动机压气机在机载条件下不可避免地存在进气畸变。同时，外部环境中的砂粒因发动机产生的强大吸力并伴随进气畸变反复冲击压气机叶片造成冲蚀磨损，破坏叶片结构完整性，诱发压气机旋转失速、喘振和发动机性能衰减、寿命下降等问题，严重影响直升机作战性能和飞行安全。然而，目前对于轴流压气机冲蚀磨损的研究中，均认为压气机入口气压为稳定值，事实上进气畸变时压气机内部流场的流动状态产生明显变化，将进一步导致压气机叶片冲蚀磨损分布特征和磨损程度与理想情况下的预测值存在偏差，从而影响压气机叶片的抗磨损防护性能。

鉴于此，该研究成果创新性地研究了入口总压进气畸变对压气机叶片冲蚀磨损的影响，基于砂粒冲击速度测试实验和钛合金冲蚀磨损实验提出了一种冲蚀磨损理论模型参数化新方法，以某型涡轴发动机前1.5级压气机动叶为研究对象，构建了考虑进气畸变的全流道压气机叶片冲蚀磨损分析模型，揭示了典型进气畸变角度对动叶表面冲蚀磨损分布特征和磨损程度的影响机理，相关研究结论可为恶劣环境下涡轴发动机压气机叶片抗磨损防护设计提供理论参考和数据支持，对于提升涡轴发动机全天候、全疆域和立体化服役能力具有重要的工程实际意义。

▲图片摘要

该研究受到了国家自然科学基金（No. 52175091、52075165）、湖南省重点研发计划（No. 2022GK2023）、中国航发自主创新专项资金（No. KY-1003-2021-0019）和湖南省研究生科研创新重点项目（No. CX20200986）的支持。

据悉，李超平常积极参与国内外学术交流，其在第九届国际工程失效分析会议和全国设备监测诊断与维护学术会议上做学术报告和宣讲科研成果，受到国内外学者的关注。目前，李超已申请4项国家专利，于2020年主持湖南省研究生科研创新重点项目，作为主要负责人参与申报国家自科基金、省重点研发计划、省军民融合产业发展专项资金等国家级和省级重要项目，作为核心技术人员参与中国航发608所、时代新材、湘电动力和湖南湘仪等企业关于发动机冲蚀损伤、风力发电机振动测试、发动机落震方案、高速轴承实验台设计和测功机振动故障诊断等攻关项目，在论文发表、专利撰写、项目申报、学术报告和工程现场测试等方面积累了较为丰富的经验。