直升机因活动于易结冰的中低空高度,且其旋翼运动速度较高,故而结冰形势较固定翼飞机更为严重,也更容易导致危险事故的发生。旋翼是直升机最易结冰的部件之一,且对直升机的安全影响最为严重,但目前国内针对直升机旋翼的结冰探测研究几乎是一片空白。本文旨在研究高效可行的旋翼结冰探测方法,从而达到实时判断旋翼结冰状况的目的。通过分析直升机旋翼的结构特点及结冰范围,并结合红外探测技术的基本原理,本文提出了基于红外反射的旋翼结冰探测方法。这种方法具有低成本、高探测率、不受大气环境影响、防电磁干扰等优点,非常适用于旋翼所处的恶劣工作环境。文中重点介绍了结冰探测器的光学系统设计、电路设计及试验情况。为实现远距离的结冰信号探测,克服背景光的干扰,探测器采用了单透镜加同轴光纤束的红外光学系统设计;并通过相关检测电路设计,有效了滤除了高速旋转中桨叶的挥舞、摆振、扭转(变距)等造成的各种噪声和干扰信号。另外分别在不同的模拟条件和结冰条件下进行了试验,获得了多组试验数据,并对各组试验结果进行了比较、分析。试验结果表明,本文提出的基于红外反射的结冰探测方法,能达到旋翼结冰探测的基本性能指标,具有较高的可行性。