火焰筒是航空发动机燃烧室的主要组成部件，也是发动机最重要的受热部件之一，燃油和压缩空气在火焰筒内混合燃烧，将燃油的化学能转化为热能。随着航空发动机性能不断提升，航空发动机燃烧室进口温度也随之不断提高，为保障火焰筒在极端高温环境下稳定持续工作，必须对其进行冷却降温，通过在火焰筒合金材料上涂覆涂层并结合气膜冷却的方式是目前采用的主要手段之一。

航空发动机火焰筒（图片来源于网络）

对于带热障涂层火焰筒气膜孔的加工，国内通常采用先打孔再涂覆涂层的方式，存在涂层材料沉积导致孔径缩随机性小等问题；而采用长脉冲激光加工带热障涂层火焰筒气膜孔，又存在涂层表面飞溅、烧蚀、涂层崩边等缺陷，严重影响火焰筒的工作寿命。

基于机械臂的柔性火焰筒皮秒激光精密制孔设备

针对上述工艺难题，西安光机所攻克了一批核心技术、关键工艺及整机系统集成技术，研发的基于机械臂的柔性火焰筒超短脉冲激光精密制孔设备及全套加工工艺，在国内率先实现了带热障涂层火焰筒异形气膜孔高品质（涂层无掉块、无开裂、表面无飞溅及烧蚀等缺陷、气膜孔几何尺寸和位置度符合设计要求）一次性制孔，并从根本上解决了涂层材料沉积导致孔径缩小等难题，为带热障涂层发动机火焰筒气膜孔制造提供了全新加工手段,对于加快我国商用航空发动机自主化进程具有重要的支撑意义。（光子制造系统与应用研究中心 供稿）