航天器发动机耐高温复合材料支架设计与验证

摘要：针对第1代490Ｎ发动机复合材料支架和第２代490Ｎ发动机钛合金支架难以同时满足耐高温和轻量化双重要求的问题，设计一种应用耐高温双马树脂基复合材料的第２代490Ｎ发动机支架，并开展了分析验证和试验验证。验证结果表明：其能够承受各种复杂工况下的力、热载荷，相比第１代490Ｎ发动机复合材料支架，可将耐温能力由100℃提高至200℃，相比第２代490Ｎ发动机钛合金支架，可实现结构质量减小57.7%。耐高温复合材料支架已成功应用于多个航天器，可为航天器高质量发射和精确变轨提供可靠的技术保障。

航空 2026年03月03日 1 点赞 0 评论 68 浏览

镀铜石墨烯增强钛基复合材料的组织及性能研究

摘要：本实验通过超声搅拌加球磨的方式制备了镀铜石墨烯（ＧＮＰｓ）增强Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ（ＴＣ４）钛基混合粉体，将粉体压制后采用微波烧结制备ＧＮＰｓ⁃Ｃｕ／Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ复合材料。通过Ｘ 射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析、显微硬度、室温压缩和摩擦磨损等测试手段，研究了石墨烯含量对钛基复合材料微观组织及力学性能的影响。研究结果表明：各石墨烯含量的钛基复合材料均出现Ｔｉ２Ｃｕ、ＴｉＣ相，当石墨烯含量为０.５％时出现ＧＮＰｓ相，且含量越高ＧＮＰｓ 相的峰越高。随着石墨烯含量增加，钛基复合材料的相对密度、显微硬度、室温压缩强度和耐磨性先增加后降低，其中石墨烯含量为０. ８％时复合材料的性能最好。与未加入石墨烯的Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ 基体相比，石墨烯含量为０. ８％的ＧＮＰｓ⁃Ｃｕ／Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ复合材料的显微硬度和压缩强度分别提高８０.９％、６９.９％。ＧＮＰｓ／Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ和ＧＮＰｓ⁃Ｃｕ／Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ 复合材料的压缩强度分别比Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ 基体高３３.２％和６９.９％。微波烧结制备ＧＮＰｓ⁃Ｃｕ／Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ 复合材料的压缩强度分别比真空烧结和热压烧结高４１.６％、２２.９％。ＧＮＰｓ⁃Ｃｕ／Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ复合材料的磨损机制为磨粒磨损与粘着磨损共存。

航空 2024年03月08日 1 点赞 0 评论 176 浏览

面向高马赫数固体超燃的液氨冷却特性

摘要： 拟使用液氨作为新型氮基燃料再生冷却剂，考虑超燃冲压发动机真实工作温度和压力参数，建立三维流动传热裂解模型， 分析液氨流动传热特性， 并与传统碳氢燃料进行对比。利用PR 状态方程和Chung 方法，描述液氨和正癸烷的物性参数；基于Lee 蒸发模型，计算冷却剂的相变；基于液氨与正癸烷的简化裂解机理，建立再生冷却通道中流体的流动传热裂解模型。数值研究了不同温度、压力下液氨的流动传热特性；对比分析相同条件下，液氨与碳氢燃料的热沉规律。结果表明液氨传热能力随压力上升而提升，压力由3 MPa 提升至17 MPa 时，平均表面传热系数增幅8.02%；相同质量流量下，以液氨作为冷却剂将大幅提升冷却能力，非裂解区最高壁温降幅度36.3%，裂解区为9.1%。

航空 2026年02月12日 0 点赞 0 评论 95 浏览

运载火箭表面防护技术及其研究进展

摘要：运载火箭是将人类制造的卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等各种航天器推向太空的重要载具，其中运载火箭表面防护技术是其成功发射的重要保障。概述了运载火箭表面防护技术，主要包括烧蚀性热防护涂层技术、非烧蚀性热防护涂层技术、环境适用性表面涂层技术和低温绝热材料技术等。烧蚀性热防护涂层是通过质量损耗带走热量的一种有机涂层，可分为两类：环氧类烧蚀防热涂层和硅橡胶类烧蚀防热涂层，前者存在附着力好的优点，但是高温易开裂，涂层韧性差，适用于较低热流密度防护；后者耐温性好，但存在烧蚀易粉化的缺点。非烧蚀性热防护涂层是一类高红外辐射率的陶瓷无机涂层，国外已经发展了三代非烧蚀性热防护涂层材料体系，适用于可重复运载火箭关键部位的热防护，但国内研究基础与工程能力相对不足。环境适用性表面涂层主要用于应对运载火箭地面发射时面临高盐雾、高湿热、高辐射等环境工况，发展了防辐射、抗静电等防护涂层。低温绝热材料起到超低温液氧/液氢工况保温隔热的作用，主要有泡沫材料和气凝胶材料，前者较后者施工工艺更为灵活，满足复杂形状的高效隔热。总结了近年来国内外运载火箭表面防护技术的发展现状和趋势，介绍了运载火箭卫星整流罩、推进剂贮箱和舱体尾部等不同部位面临的不同防隔热需求，为相关的研究工作提供了技术参考。

航空 2026年04月22日 1 点赞 0 评论 40 浏览

纤维多孔陶瓷的研究进展

摘要:纤维多孔陶瓷是利用黏结剂将随机分布的陶瓷纤维进行黏接,形成具有鸟巢形态的多孔材料,内部具有大量三维联通孔,其具有轻质、高气孔率、高比表面积、高效隔热的特性。纤维多孔陶瓷为飞行器提供良好热防护效果的同时,可明显减轻其质量,降低发射成本,是航天器大面积热防护系统极具潜力的候选材料。本文主要对近年来纤维多孔陶瓷材料有关纤维骨架、黏结剂、制备方法,以及其在性能优化等方面的研究工作进行了梳理、总结,展望纤维多孔陶瓷在多重热防护方式、集成化及工程化等方面的发展。

航空 2024年03月08日 0 点赞 0 评论 146 浏览

机载液氢燃料储供系统发展现状与展望

摘要：氢动力飞机具有高质量能量密度和近零排放的优势，成为航空业绿色转型中的重要方向。液氢燃料储供系统作为氢动力飞机的核心系统之一，其关键核心技术突破直接影响到飞机的经济性和实用性。系统综述了氢动力飞机的发展现状，重点探讨了液氢储罐、液氢增压泵、换热器等机载液氢燃料储供系统关键部件的设计与集成挑战，并凝练出机载液氢燃料储供系统发展的6 项关键核心技术，包括布局优化技术、系统轻量化技术、液氢储罐高质量储氢比与高效存储技术、供氢动态匹配控制技术、液氢冷能综合调控技术以及安全与风险控制技术。分析结果表明：机载液氢燃料储供系统布局优化是基础，依据不同飞机类型给出适用布局；液氢燃料储供系统的轻量化有助于提升飞机的航程和有效载荷，特别是液氢储罐高质量储氢比与高效存储尤其重要；供氢动态匹配控制和液氢冷能综合调控技术适用于飞机动态工作阶段；通过结合国际标准并采用多重安全设计以降低泄漏与火灾风险，保障氢动力飞机运行安全。以上机载液氢燃料储供系统的关键部件研制、关键核心技术突破与相关标准建立，不仅有效推动氢动力飞机的商业化进程，而且为低空经济及航空业碳中和目标提供了重要支撑。

航空 2026年02月04日 1 点赞 0 评论 137 浏览

保持战略定力推进氢能航空动力科技创新发展

摘要：氢能作为零碳、高热值的清洁能源，被视为航空业脱碳的关键路径，主要航空强国已纷纷布局氢能航空技术研发。本文系统阐述了氢能在航空领域应用的必要性与可行性：氢能可助力航空业实现零碳排放、提升飞行性能，并已通过多项历史验证与当代工程研究证实其技术潜力和发展前景。全球氢能航空正从概念研究迈向工程应用，产业链与生态系统加速构建。然而，氢能航空仍面临储氢技术、燃烧控制、燃料电池功率密度、试验设施不足、产业链不完善及缺乏顶层统筹等挑战。对此，建议保持战略定力，打造氢能航空国家战略科技力量，创新科研组织模式，构建全产业链创新生态，并通过国家重大专项推动技术、政策与基础设施协同发展。

航空 2026年04月01日 1 点赞 0 评论 102 浏览

航空复合材料连接成形技术研究进展

摘要：纤维增强复合材料具有高比强度、高比模量、结构性能优异以及可设计性强等优势，能够实现构件轻量化和结构-功能设计一体化，在航空航天、交通运输、能源动力以及国防科技等领域具有重要的战略地位。随着纤维增强复合材料在航空航天等领域的大量应用，复合材料之间及其与轻质合金间的高性能-高效率连接成形技术成为航空结构强度和稳定性的重要保障之一。综述纤维增强复合材料连接成形技术的最新研究进展，着重讨论复合材料间及其与轻质合金间的机械连接、胶粘剂连接以及焊接工艺。较全面地论述和分析各类复合材料连接成形的技术特征，对比总结各类连接成形技术的优缺点以及连接结构性能的提升能力，提出各类复合材料连接成形技术的未来发展和研究趋势。

航空 2024年03月05日 0 点赞 0 评论 228 浏览

等离子喷涂树脂基体抗氧化材料及涂层的研究

摘要：随着航空发动机的日益发展，燃烧室火焰温度的不断提高，广泛应用于航空发动机冷端部件的树脂基复合材料面临着更加严苛的氧化烧蚀环境，而在树脂基复合材料表面制备抗氧化烧蚀涂层则是一种有效可行的应对策略。在各类涂层方案及体系中，兼具隔热、抗氧化、应力缓冲等特点的多层结构体系受到广泛关注，该研究提出Al/NiCoCrAl/YSZ三层结构涂层，并使用酚醛树脂和SiO2对YSZ 进行改性，利用喷雾造粒的方法对改性后的复合粉体进行制备，使用大气等离子喷涂方法在碳纤维增强的聚酰亚胺基复合材料表面制备涂层样品。在热流密度为100J/(m2·s)的氧乙炔燃流条件下，酚醛树脂含量为6wt.%改性的涂层的防护效果最佳，试样的线烧蚀率为4.42×10−4mm/s，质量烧蚀率为9×10−6g/s。

航空 2026年01月29日 1 点赞 0 评论 125 浏览

航天飞行器热防护系统低密度烧蚀防热材料研究进展

摘要：当前，树脂基烧蚀防热仍被认为是最有效、最可靠、最成熟和最经济的一种热防护方式，在航天飞行器热防护系统中普遍采用。近些年在载人航天、探月工程、深空探测和新型航天飞行器系列工程的需求牵引下，本团队开发了蜂窝增强低密度材料、新型防隔热一体化材料、轻质烧蚀维形材料等先进防热复合材料，并开展了相应的应用基础以及工程应用研究工作，对烧蚀材料复杂防热机理及多重防热机制的协同作用进行了探索研究。随着再入／进入航天飞行器先进热防护系统需求的发展，功能多样化、兼容与集成是低密度树脂基烧蚀防热材料的主要发展趋势。

航空 2024年02月28日 0 点赞 0 评论 258 浏览