航天典型金属材料离子渗氮技术研究进展
摘要：新一代航天器的发展对运动机构的承载能力、服役寿命及轻量化提出了更高要求，离子渗氮技术作为一种重要的表面强化手段，在空间机构高性能、长寿命、高可靠及轻量化制造中具有很高的应用价值。详细介绍了当前航天高强钢、钛合金与铝合金三类典型材料离子渗氮技术最新研究进展，结合未来工程应用需求提出了当前存在的差距及发展方向。
3D打印高拉伸负泊松比超材料设计及力学行为
摘要：聚焦于兼具负泊松比效应与高拉伸性能的剪纸超材料，采用试验与数值模拟相结合的方法开展研究。通过HyperMesh 建立参数化模型，利用Ls-Dyna 进行有限元仿真，结合选择性激光烧结技术（SLS）制备尼龙PA2200 试件，开展准静态拉伸试验，系统探究其力学行为及调控机制。研究表明单胞几何参数（级数、空隙宽度）对其力学性能具有显著调控作用，三级结构（N3）相比于一级结构（N1）拉伸性能提升了413%，最大负泊松比达−0. 25；空隙宽度减小可使负泊松比效应提升38%。材料呈现独特“勺型”泊松比演化规律，高级数结构（N2、N3）的负泊松比效应可维持超100% 应变范围。将设计拓展至三维管状结构，发现其具有渐进强化-平缓失效等变形模式。本研究为可编程负泊松比高拉伸超材料的开发提供了理论与试验依据，在柔性电子、航空航天等领域具有重要应用潜力。
航空典型金属材料增材制造组织、缺陷、表面、构型研究进展
摘要：增材制造是一种集激光、数字化、材料等学科为一体的新型制造技术，具有降维制造、复杂成型、材料利用率高等优点，是材料加工领域中最具应用前景的技术之一，金属增材制造技术已在航空领域得到广泛研究和应用，国内外学者在航空金属材料增材制造方面的研究不断深入。中国航发增材制造技术创新中心在金属增材制造结构四要素——组织、缺陷、表面、构型方面开展了大量研究并获得一些数据，发现了一些现象和规律，包括组织接续生长特征及其对力学性能的影响；典型材料增材制造常见缺陷（气孔、裂纹、未熔合）特征、形成原因及其对力学性能特别是疲劳性能的影响机制；零件表面粗糙度与成形角度的关系及对疲劳性能的影响；金属增材制造构型的影响因素。在此基础上，总结了金属增材制造发展中存在的问题，对下一步重点提出了建议，并对未来研究工作提出了展望。
基于专利的热障涂层技术发展研究
摘要：热障涂层技术是高性能航空发动机不可或缺的关键技术之一，对于提高航空发动机性能和延长使用寿命具有重要作用。本文基于专利信息，对热障涂层技术发展趋势、技术构成、研究机构和重点专利技术进行了分析，并简要阐述了热障涂层技术未来发展方向，以期为进一步开展热障涂层技术研究提供参考与支撑。
宽速域高压捕获翼气动构型及其跨声速气动特性
摘要：具备高超声速巡航能力的宽速域飞行器是近年来国内外的研究热点，然而，更宽的飞行速域给气动布局设计带来了巨大的挑战。为有效突破实用化升阻比与容积率之间的矛盾，基于高压捕获翼气动布局概念提出了一种具有大容积率特征的新型气动构型，仿真结果表明该构型在马赫数6. 0 条件下最大升阻比可达5. 89，相比于不带捕获翼的参考构型而言升阻比增量超过18%。在此基础上，重点针对马赫数0. 8 和1. 2 两个典型跨声速状态进行了数值仿真与分析。结果表明，相较参考构型，新型高压捕获翼气动构型在两种状态下的升力和阻力系数均有不同程度的增加。尽管升阻比有一定损失，但在整个宽速域范围内气动焦点的偏移量明显减小。在跨声速速域内焦点相对偏移量减小11. 1%，在跨声速至高超声速速域内焦点相对偏移量减小49. 9%。进一步分析表明，气动焦点偏移量的缩减主要是新增翼面与机身间的耦合作用所致。
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。
