超高速气体分子与壁面作用的特殊能量转换机制

摘要：在地球超低轨道环境中, 来流气体以超高速准直分子束直接与飞行器表面碰撞, 气-固界面作用关系直接影响超低轨飞行器的气动性能和吸气效率. 本文采用分子动力学方法模拟了准直气体分子束在无定形固体壁面上的微观散射过程, 获得了不同入射速度和角度工况下气−固界面作用的动量/能量适应系数和散射角分布的变化规律. 结果表明, 在超高速入射条件下, 界面适应系数会随入射角度剧烈变化, 并频繁超出[0, 1] 的常规范围, 导致传统唯象学气-固界面作用边界模型失效. 而新型物理学气-固界面作用模型在超高速条件下仍能够准确复现气体分子的反射速度分布函数, 以及动量/能量适应系数和散射角度分布随来流速度和角度的变化规律, 表现出优异的高精度和自适应性. 分析机理发现, 气体分子自身不同速度分量之间的能量转换是强烈影响气-固界面散射特性的关键机制, 本文提出一个新的能量转换系数, 可以定量描述不同速度分量之间的能量转换效率随入射角度和表面粗糙度的变化规律. 这些发现为建立高保真稀薄气体动力学边界条件提供了关键的物理见解, 对超低轨道先进航天飞行器的气动设计和性能优化具有重要意义.

航空 2026年10月28日 1 点赞 0 评论 95 浏览

液体火箭发动机Cu-Cr-Nb燃烧室内壁制造技术概述

摘要：随着航天发射需求的不断增长，对燃烧室内壁材料的性能及制造工艺提出了更为严苛的标准，以满足新一代液体火箭发动机在大推力、高可靠、可复用、低成本以及短周期等方面的设计要求。铜合金因具有优异的导热性而成为燃烧室内壁的首选材料。但是传统铜合金因在高温环境下易发生软化现象，无法满足大推力、可复用发动机对材料稳定性的严苛要求。Cu-Cr-Nb合金凭借其独特的Cr2Nb沉淀相强化机制和出色的热稳定性，成为潜在的理想材料。然而，传统制造工艺存在材料利用率低、成本高和制造周期长等问题，限制了该合金的快速验证与应用。本文介绍了燃烧室内壁用铜合金的发展历程，重点总结了新一代Cu-Cr-Nb合金的关键性能，系统阐述了Cu-Cr-Nb燃烧室内壁制造技术（包括原材料制备、坯料制备、内壁传统制造加工技术及增材制造技术），最后展望了Cu-Cr-Nb材料及燃烧室制造技术的未来发展趋势。

航空 2026年10月27日 1 点赞 0 评论 75 浏览

旋翼飞行器结构增材制造技术研究进展与应用

摘要：旋翼飞行器结构兼具多品种、小批量、外形复杂及高性能要求等典型特征，增材制造技术具备复杂外形结构的整体成型和按需生产能力，可实现结构的轻量化和快速制备，是理想的旋翼飞行器结构工艺制备方案。然而，源于快速原型制造的增材制造技术在旋翼飞行器结构上的应用虽已有10 余年，但因增材制造结构件制备稳定性问题、极高的研发认证成本和技术快速迭代等诸多挑战，对旋翼飞行器结构而言，增材制造仍属于新材料新工艺新技术范畴。为满足国内旋翼飞行器结构对增材制造技术的高效应用需求，对欧美旋翼飞行器结构增材制造技术应用现状及技术发展趋势进行了回顾和审视，在此基础上提出了国内旋翼飞行器结构增材制造技术工程应用的发展建议：构建旋翼飞行器结构件增材制造技术应用的量化评估准则，建立面向增材制造的结构设计优化技术，研发高性能材料、新型增材制造工艺和增材制造结构件高质量后处理方法，实现增材制造过程实时监测与工艺参数控制及普适性高效适航认证。

航空 2026年10月26日 1 点赞 0 评论 69 浏览

航空发动机钛合金线性摩擦焊研究进展

摘要：钛合金凭借其高强度、低密度、优异的抗蠕变性能及耐腐蚀性，成为航空发动机核心承力部件的首选材料，其可靠连接直接决定着发动机的服役安全性及寿命。线性摩擦焊（linear friction welding，LFW）作为一种适配航空发动机精密制造需求的高效固态连接技术，具有近净成形、焊接缺陷少、接头性能优异等显著优势，能够实现钛合金构件的高质量连接，在航空发动机整体叶盘等复杂部件的制造与修复中有着不可替代的作用。本文聚焦航空发动机构件LFW 技术的研究与应用需求，从工艺实验、物理模拟、有限元数值模拟及焊后热处理4 个核心方向，综述了钛合金LFW 的研究成果，对各方向的研究现状及存在问题进行了系统总结，并展望了未来研究需从长期服役性能评价、多尺度数值模拟、LFW 工艺改型优化等多个角度展开，以推动钛合金LFW 技术在工业领域的更广阔应用。

航空 2026年10月23日 0 点赞 0 评论 72 浏览

新型热障涂层在先进航空发动机中的应用研究进展

摘要：先进航空发动机热端部件的工作温度越来越高，服役环境更加苛刻，传统热障涂层无法满足使用要求，需研制耐温能力更强、综合性能更优的新型热障涂层。本文系统分析了先进航空发动机对新型热障涂层材料成分、制备工艺和组织结构方面的应用需求，阐述了大气等离子喷涂（APS）稀土掺杂ZrO2、电子束物理气相沉积（EBPVD）稀土锆酸盐和等离子物理气相沉积（PS-PVD）高熵陶瓷三种新型热障涂层的应用研究进展。相比于双层结构的传统YSZ 热障，基于稀土掺杂ZrO2、稀土锆酸盐或高熵陶瓷等材料体系的新型热障涂层，具有更低的热导率、更强的抗热冲击能力和更优异的耐CMAS 腐蚀性能，通过与APS、EB-PVD 及PS-PVD 等工艺深度结合，使其使用性能大幅提升，可应用于浮动瓦片和涡轮叶片等热端部件。随着新材料、新结构和新工艺的不断突破，新型热障涂层必将为下一代航空发动机突破温度极限、实现更高效率与更高可靠性提供支撑。

航空 2026年10月20日 1 点赞 0 评论 77 浏览

红外热波成像检测技术研究进展及在航空航天领域的应用

摘要：红外热波成像检测具备高效、检测区域大、非接触式等优点，被广泛应用在航空、航天新材料的损伤检测与评估领域。本文介绍了典型的红外热波成像检测技术的原理、实现途径以及适用条件，涵盖脉冲式红外热成像、锁相红外热成像、调频热波成像、超声辅助红外热波成像、涡流激励红外热波成像以及红外热波层析成像等多种红外热波检测技术。此外，探讨了红外热波无损检测技术在航空航天领域的当前发展状况，并列举了实际应用案例。最后，本文剖析了红外热波无损检测技术面临的主要挑战，并展望其未来发展趋势：其正朝着激励源多元化、检测智能化和信息融合深度化方向演进，激励源将从单一光热向超声、激光、电磁等多物理场协同激励发展；检测过程将融合新型成像技术与人工智能算法，实现微弱缺陷的精准识别；信息处理将通过多源异构数据融合，突破单一技术局限，提升缺陷定量检测与三维重构能力。

航空 2026年10月19日 1 点赞 0 评论 81 浏览

航空装备超声原位无损检测技术研究进展

摘要：损伤检测是航空装备研制和外场运营维护的关键环节，直接影响装备的研制进程和服役安全。近年来，国内外学者和科研机构在超声检测领域开展了大量研究工作，基于此，本文围绕航空装备研制和运营中的损伤原位检测需求，简要分析航空装备典型结构损伤及其原位检测的特点和要求，重点总结近年来国内外在超声检测前沿理论与方法、先进检测传感器设计及专用检测装置研发等方面的最新研究进展，并结合技术研究和工程实践中出现的新问题、新思路和新导向，对非均质材料损伤检测技术、面向复杂型面结构的换能器设计方法、新型非接触检测装置研发与工程应用等方面的主要挑战和未来发展趋势进行总结和展望。

航空 2026年10月08日 1 点赞 0 评论 94 浏览

面向长寿命设计的航空发动机材料力学性能试验与表征技术进展

摘要：随着我国大涵道比涡扇航空发动机向更长服役寿命和更高可靠性方向发展，材料的力学性能试验与表征成为保证其长寿命服役可靠性的关键。本文系统综述了面向长寿命设计的航空发动机材料力学性能的试验技术、损伤表征和服役寿命预测等方面的进展，主要聚焦在转子叶片材料的超高周疲劳、涡轮热端部件的高温长时蠕变、限寿件材料的真实工艺缺陷疲劳裂纹表征三个典型场景，介绍了基于电磁振动台的超高频振动疲劳、基于DIC 方法的蠕变测量、基于分段模型/物理机制的蠕变寿命预测、基于SEM/CT 的原位疲劳等技术在该领域的应用。未来，需要进一步深入研究航空发动机材料超高周疲劳裂纹萌生、长寿命蠕变速率应力依赖与微结构演化、真实工艺缺陷损伤演化等物理机制，同时需进一步推动基于迁移学习、强化学习等技术的长寿命智能预测模型，实现航空发动机零部件的组织-性能-寿命一体化评价，以应对未来航空发动机带来的持续挑战。

航空 2026年09月30日 1 点赞 0 评论 116 浏览

航空结构钎焊技术应用研究进展

摘要：钎焊技术是航空结构制造过程中不可或缺的关键连接技术之一，广泛应用于高温、高应力及复杂服役环境下的构件连接。本文系统综述航空结构钎焊关键技术的研究进展与应用现状，重点涵盖航空发动机涡轮叶片、飞机金属蜂窝封严结构及散热器等复杂构件的钎焊技术应用。同时，针对陶瓷基复合材料、TiAl系高温合金和Nb-Si 基难熔合金等新型航空结构材料，深入分析其在钎焊过程中的可焊性研究现状与面临的主要技术瓶颈。最后指出，通过引入数值模拟与机器学习技术，并结合多主元合金设计及微合金化调控策略，显著提升高性能专用钎料的成分筛选设计与工艺优化效率，加速构建覆盖全温域和全流程的技术标准体系，深化异种材料连接理论研究，为高端航空制造提供更加坚实的技术支撑。

航空 2026年09月29日 1 点赞 0 评论 98 浏览

空天飞行器超轻质防隔热一体化复合材料研究进展与展望

摘要：新一代高马赫数空天飞行器正面临“热−力−化”多场耦合作用下极端“新热障”的严峻挑战，对热防护系统提出了轻量化、高效隔热、可重复使用及多功能一体化等严苛要求。聚焦“防隔热一体化”这一核心目标，系统梳理材料技术从被动承载向主动管理、从单一功能向协同防护的演进逻辑。以轻质烧蚀防隔热复合材料、可重复使用刚性隔热瓦及其一体化结构、耐高温气凝胶复合材料，以及柔性热防护复合材料4 类关键材料体系为主线展开深入分析，不仅总结了相关领域的最新研究进展，更揭示了其正经历从“单一材料性能优化”向“材料-结构-工艺一体化协同设计”的范式转变。最后，提出未来重点突破方向包括多尺度协同设计、可重复使用机理深化、智能化多功能集成及低成本高效制造，旨在为空天飞行器热防护技术的体系化创新与跨越式发展提供系统的理论支撑与清晰的技术路径。

航空 2026年09月28日 1 点赞 0 评论 142 浏览