新型高强韧锆合金的研究进展及其在航空航天工业中的应用
摘要: 锆具有抗辐照、耐腐蚀、热膨胀系数小和密度低等优异性能。然而,纯锆的强度较低,限制了其在航空航天领域的广泛应用。本文从成分设计优化、组织性能之间的关系和强化机制等方面综述了团队近十几年在高强韧锆合金方面的研究进展,并阐述了所开发的新型高强韧锆合金在航空航天领域的应用。
民用飞机复合材料机身壁板装配协调形性调控技术研究
摘 要 ：为了更好地满足飞机安全性、经济性、舒适性和环保性的需求，以碳纤维增强树脂基复合材料为代表的轻质高强先进材料在新一代大型客机机体结构中得到了大量应用。复合材料机身壁板具有不同于传统金属材料机身壁板的装配工艺特点，因此，其对装配协调提出了新的要求。首先，概述了飞机复合材料机身壁板的制造工艺，分析了复合材料机身壁板装配协调技术现状与面临的问题。其次，探讨了适用于复合材料壁板的装配协调方法，并提出了一种面向复合材料机身壁板装配力形协同控制的全主动驱动柔性装配协调方法。最后，通过仿真和物理实验验证了该方法的有效性，实现了复合材料机身壁板力形协同优化控制。
航天运载器大型金属构件激光定向能量沉积研究及应用进展
摘要：激光定向能量沉积（LDED）增材制造技术由于成形效率高、材料送进方式灵活、成形自由度高等特点，非常契合当前及未来航天装备结构大型化、整体化、轻量化、高精度发展趋势，并已在运载火箭、载人飞船、火箭发动机等领域实现牵引性应用。本文首先总结了当前铝合金及其复合材料、钛合金及其复合材料、镍基高温合金及其复合材料三类航天装备结构主体材料的LDED研究现状，在此基础上，梳理出了LDED工艺的发展方向及研究进展。此后，重点介绍了航天装备主承力结构、异质合金一体化结构、集成流道整体化结构三类典型结构LDED制造难点、研制及应用进展。最后，对LDED增材制造技术材料、工艺及装备等的发展方向进行了展望。
空间柔性结构振动控制智能作动技术研究进展
摘要： 在空间柔性结构发展态势分析的基础上，综述了空间柔性结构振动控制智能作动技术研究脉络，归纳了空间柔性结构振动控制方法、空间柔性结构振动控制作动器构型、及空间柔性结构振动抑制作动器操控，并指出了空间柔性结构振动控制智能作动技术发展趋势和挑战。主要包括智能化作动设计与操控、先进作动材料与结构、宽频适用型作动构型综合、多维弱耦合高性能作动、高能量密度与高动态作动和振动控制作动技术智能化6个方面发展趋势，以及材料制备与构型设计、模型建立与精密操控、环境适应与品质保障和智能作动技术实际应用4个方面技术挑战。
电动飞机非晶合金电机的轻量化设计
摘要：针对电动飞机主驱动电机部件重量大影响推重比的问题,从材料和结构两个方面提出电动飞机主驱动电机轻量化设计方法。根据轻质材料非晶合金高频低损的特点,利用磁路法建立非晶合金电机电磁计算数学模型,编写非晶合金电机电磁设计程序,利用已有样机试验数据验证该程序的可用性。结合转子结构拓扑优化方法,设计一台60 kW电动飞机非晶合金电机,对比相同结构参数的非晶合金电机和硅钢片电机的性能。非晶合金电机整体减重7. 95%,并且铁心损耗显著降低。
高空长航时无人机热管理技术发展及挑战
摘要： 高空长航时无人机需在万米高空持续飞行数十小时，面对极端的低温和低气压环境，其热管理系统必须同时解决电子设备高效散热与关键部件保温防冻的双重难题。主要从高空大气环境、机载设备散热、机舱隔冷和冷凝水处理这几个角度分析论述目前高空长航时无人机热管理系统设计中所面临的技术挑战及相应的应对策略和方案，接着综述了目前可用于发展和改进无人机热管理系统的4 个重要子技术方向，即综合热管理系统技术、高效热交换技术、先进数字化设计技术和高效热物性材料技术。研究表明：高空长航时无人机的热管理需实现全机能量动态分配与精确温控的协同优化，这对解决局部过热与过冷的矛盾问题至关重要。该综述的前沿技术进展与工程实践经验，可为推动我国无人机热管理技术的创新发展提供重要参考。
空气动力学表面减阻技术研究进展
摘要：表面减阻技术因其较高的应用价值成为空气动力学研究的重要方向之一。本文对气固界面表面减阻相关研究作了系统的分类和概括，从减阻研究方法、表面摩擦减阻和表面压差减阻3 个方面进行阐述。在研究方法方面，文中对气动减阻研究中主要的风洞试验方法和阻力测量方法进行了概述，并分析了各研究方法的技术特征，同时分析了计算流体力学技术在气动减阻研究中的应用。表面摩擦减阻主要总结了表面纵向沟槽（肋条）、展向沟槽等结构的研究进展，包括结构形貌及沟槽尺寸的研究、减阻机理研究及应用情况。表面压差减阻部分主要概述了表面结构在钝体上的减阻特点，总结了表面粗糙度、凹坑、沟槽等结构在延迟边界层分离中的作用机理，及影响其减阻效果的结构形貌和尺寸的研究进展。本文针对不同的阻力方式系统地概括了表面减阻技术的研究进展及表面形貌的主要制造方法，为表面减阻应用提供支持。
中国航天科技发展对高性能材料的需求
摘要：随着我国月球取样返回、火星探测的开展以及空间站建设的推进，航天任务的发展对高性能材料提出了新的要求。本文在对我国航天发展现状和趋势进行简要分析的基础上，从轻质高性能结构机构材料、轻质高效热防护材料、结构功能一体化材料、新型多功能复合防护材料、耐极端温度功能材料、智能材料、高性能航天服材料、功能梯度材料、超材料、３Ｄ打印材料及４Ｄ打印材料与结构等角度论述了我国航天科技发展对高性能材料的需求，最后提出了利用纳米技术、材料基因工程等新技术，并将空间环境纳入航天材料的研制全流程中，进一步开展航天材料的研制和开发。
飞机柔性装配技术研究现状与发展趋势
摘要：飞机柔性装配技术因其较高的装配效率、精度和灵活性，已成为航空制造业数字化转型的关键组成部分。文章首先从国内外航空企业、科研机构的角度，重点从数字化测量、柔性对接装配及自动化钻铆3 个方面，评述了飞机柔性装配技术的研究与应用现状。其次，总结了飞机柔性装配的三大关键技术，即大空间高精度测量、柔性工装调姿定位与自动钻铆离线编程，并深入探讨了相关理论技术研究现状。最后，结合人工智能与大数据、数字孪生、物联网等新技术，对飞机柔性装配的发展趋势进行了展望。未来，柔性装配技术在提升飞机装配质量和效率方面将发挥更大的作用。
激光增材制造技术在涡轮叶片材料中的研究进展
摘要：航空发动机涡轮叶片是飞机动力系统的核心部件， 涡轮叶片的材料选择关系到航空发动机的推力、燃油效率和可靠性， 直接影响飞机的性能和安全性。与传统制造技术相比， 激光增材制造技术在设计自由度、制造成本、重量及力学性能等方面拥有显著优势， 可应用于涡轮叶片材料的制造和生产。回顾了航空发动机涡轮叶片材料的发展历史，总结了涡轮叶片的服役条件及环境，分析了镍基高温合金、TiAl合金以及陶瓷基复合材料在发动机涡轮叶片上的应用现状， 探讨了激光增材制造技术在涡轮叶片材料中的最新研究进展， 并对未来涡轮叶片材料的研究方向进行了展望， 包括材料性能的持续提升、激光增材制造技术的深入应用、新型材料的开发、成本效益的优化以及全生命周期管理。
