直升机旋翼桨叶防除冰技术的需求日益迫切,国内外都积极开展了电热防除冰技术的研究工作。总体来说,国内在电热防除冰系统的研究工作针对性较强,主要是为了解决当时飞机型号设计和应用过程中遇到的具体问题,但是在实验研究领域非常薄弱,尤其是电加热组件在直升机旋翼高频振动复合热载工况下的疲劳寿命及可靠性、以及相应的测试方法方面缺乏系统研究。本文根据相应需求,设计了一套地面试验系统并对试验方法进行探索,主要做了以下工作:(1)设计系统硬件,确定加热及温度控制系统各个硬件模块及振动试验系统的选型,设计符合试验要求的夹具。(2)结合多层传热理论,利用Ansys对电加热组件进行仿真计算,分析电加热模式、生热率、加热时间以及冷却时间对旋翼桨叶传热特性的影响,从而确定加热及温度控制系统的主要控制参数。分析直升机旋翼桨叶实际工况,确定振动试验选用共振法,通过仿真计算确定合理的桨叶工况模拟方案。(3)利用仿真计算所得到的加热及温度控制系统的关键控制参数,对加热及温度控制系统进行本地与远程控制系统软件设计。(4)对电加热组件传热特性的仿真计算进行实验验证,仿真结果与实验结果吻合;验证试验系统与夹具的可靠性。(5)探索电加热组件温度与桨叶模拟件表面应变的调节规律,为测试电加热组件的疲劳寿命试验提供帮助。