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。
航空航天装备的轻量化：挑战与未来
摘要：轻量化是航空航天装备研发领域永恒的主题，它对装备的综合性能和服役效能具有决定性影响。在过去的数十年里，一系列高性能优化设计方法、新材料和制造工艺技术的研发和应用，不断推动航空航天装备轻量化水平的提升。然而，随着新一代装备对综合性能和多功能需求的不断增加，现有的轻量化设计制造技术正面临着日益严峻的挑战。因此，本文重点探讨了航空航天装备研发的总体设计、机电系统设计、材料与结构、高性能制造与装配等主要环节，并分析了轻量化技术在未来的发展趋势。
MXene基复合材料在航空领域应用的研究进展
摘要：作为一种新兴的二维纳米材料，MXene凭借其独特的理化特性，如高导电性、大比表面积、优异的亲水性和活性表面等，近年来被逐步应用于航空领域。本文首先介绍了MXene的主要制备方法，如氢氟酸刻蚀法、原位生成氢氟酸刻蚀法、熔融盐刻蚀法、电化学刻蚀法、碱刻蚀法等。其次，总结分析了MXene及其复合材料在航空领域用作电磁屏蔽材料、吸波材料、防／除冰材料、防雷击材料和传感材料等方面的研究成果。最后，对MXene在航空领域未来的发展方向和面临的主要挑战进行了展望。
海洋环境服役飞机发动机镁合金使用要求和研究方向分析
摘要：对适航标准、通用规范的分析显示，目前国内外针对镁合金在飞机发动机上的使用要求仅发布了“应尽量少使用镁合金”等指导性的原则，而没有明确地规定镁合金应符合的具体限定条件，特别是海洋环境中必须采用的防护体系。针对飞机发动机用镁合金材料和防护工艺基础腐蚀性能数据不足，无法有效支撑材料、工艺选用和海洋环境适应性评价的现状，建议结合服役过程中镁合金结构遭遇的最严酷腐蚀环境，建立实验室加速实验当量环境谱，开展镁合金典型防护工艺的实验室加速实验及自然环境试验，确定腐蚀防护性能。重点建立防护体系破损镁合金试样腐蚀累积量随时间的变化规律，并与海洋环境服役飞机发动机用铝合金的试验结果进行对比，提出镁合金试验考核评价准则。开展镁合金及异种材料连接结构的实验室加速实验，验证典型结构的环境适应性。
智能飞行汽车关键技术及发展趋势
摘要：城市立体交通是未来智慧出行发展的热点方向, 近年来受到了广泛的关注。作为城市立体交通的载体, 智能飞行汽车融合了飞机与汽车两种运动模态, 能够灵活地在空中与地面进行切换。本文介绍了智能飞行汽车的背景、历史与现状, 阐述了其与城市空中交通载具的区别, 分析与讨论了飞行汽车的系统设计, 并介绍了智能飞行汽车的关键技术创新, 包括动力技术和机电总体设计、多模态切换、模块复用与飞车脑认知等。重点讨论了飞行汽车的智能化技术, 包括近地感知、决策与规划、智能控制与智能通信系统的关键技术与瓶颈。最后, 结合现有技术, 对智能飞行汽车的技术进行了剖析, 并讨论了潜在的解决方案与发展趋势。
航空领域含孔结构挤压强化工具的研究进展
摘要：随着航空工业的快速发展，结构部件疲劳失效问题日益突出，特别是孔部位因应力集中而成为主要薄弱环节。孔挤压强化技术通过对孔壁施加径向压力，在孔壁表层引入残余压应力，已广泛应用于航空领域含孔结构的抗疲劳性能提升。本文系统综述了孔挤压强化工具的研发历程，重点分析了芯棒设计参数（挤压率、锥角及工作段）对残余应力分布、微观组织与疲劳寿命的影响。最后，本文对挤压工具机理深化、结构设计及优化等发展方向提出展望，为航空孔强化技术的优化提供参考。
航天装备牵引下的铝基复合材料研究进展与展望
摘要：天问一号是我国第一个行星探测器，其核心祝融号火星车承担着星面巡视和探测重任，已圆满完成预定90个火星日的探测并进入拓展任务。火星车上使用了多种SiC颗粒增强铝基复合材料，分别满足承载结构、运动机构、探测器结构的轻量化、耐磨损、耐冲击、尺寸稳定等苛刻服役要求，用量刷新了我国航天器铝基复合材料占比记录。本文介绍了针对火星车需求的4种铝基复合材料的研发历程，尤其是性能仿真、材料成分设计与制备加工等。在此基础上，针对未来飞行器等先进装备更苛刻服役工况对材料性能的更高要求，对低成本、高效制备和快速响应的需求，介绍了基于材料基因工程思想与大科学装置的研发新模式，展望了铝基复合材料未来的发展方向。
热处理对航空紧固件用TC16钛合金棒材组织性能的影响
摘要：TC16钛合金因其具有密度小、强度高、比强度大、耐蚀腐蚀、耐高温，无磁性、退火态具有优异的塑性和加工成型性，固溶时效态具有高强、高韧等性能，常被镦制成铆钉、螺钉、螺母等紧固件应用在航空、航天设备上。文章研究了不同退火工艺、固溶时效工艺对紧固件用TC16合金ϕ8.0mm棒材组织和力学性能的影响规律，最终确定TC16合金的最佳热处理制度，为紧固件用TC16合金的国产、自主可控化研制及生产奠定数据基础。
航空重油空气辅助喷射技术研究概述
摘要： 空气辅助喷射（AAFI）技术因其优异的雾化特性和燃料适应性，是解决高空环境下重油雾化差和混合气形成困难的关键技术。综述了AAFI 技术在低空经济和单一化燃料发展背景下的应用及其研究进展，并对其面临的挑战和潜在的发展趋势进行了前瞻性分析。结果表明：气动力是燃油雾化破碎的关键影响因素， AAFI 喷雾的纺锤形和锚型涡环结构通过气液相互作用和剪切层不稳定性增强雾化效果，受到喷雾场速度、喷嘴结构和闪急沸腾等共同作用。目前研究主要集中于喷雾形成的宏观过程，而对气液耦合微观界尺和整机环境适应性的研究相对较少。并且，气源供应是AAFI 技术的关键挑战，现有方案增加了动力系统质量，限制了无人机（ UAV）的续航里程。此外， AAFI 技术在双燃料发动机和低碳/零碳燃料领域展现出广阔的应用前景，氢气、氨气和天然气等低碳/零碳燃料能够作为AAFI 的气相介质。
国内航空航天用高温合金紧固件发展现状
摘要:随着航空航天工业的快速发展，服役工况更加复杂而严苛，对材料的高温性能提出了更高的要求，高温合金紧固件因其优良的高温性能而得到广泛应用。从国内航空航天用高温合金紧固件典型产品选材、研发生产现状、主要研制生产单位、关键核心技术突破等方面分析国内航空航天用高温合金紧固件发展，指出在批次稳定性、基础制造能力和标准规范体系建设等方面存在的问题和不足，提出了今后努力的方向。
