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太阳能飞机技术与应用发展研究

太阳能飞机技术与应用发展研究

摘要：太阳能飞机是一种完全由太阳能驱动的绿色新能源航空器，具有高空长航时飞行、灵活作业和零碳排放等优势，是全球航空航天业重点发展的新兴领域。本文系统调研了国内外太阳能飞机的发展现状，梳理了关键技术图谱与面临的挑战，包括先进气动设计技术、高效低成本太阳能电池技术、高能量密度储能电池技术以及高效宽工况推进技术。在此基础上，基于能量平衡和质量平衡原理，建立了太阳能飞机总体性能仿真模型，预测了各组件重量、可持续飞行高度和载重能力的未来演化趋势。研究表明，太阳能飞机的发展方向以长航时、高空飞行的太阳能无人机为主，在军事侦察、环境监测和中继通信等领域具有重要应用前景。结合技术分析与性能预测结果，论证提出了太阳能飞机近、中、远期的发展目标与重点任务，并从总体思路、技术攻关和体系建设3 个层面提出了促进其持续、稳步、快速发展的发展建议，以期为我国太阳能飞机的领域布局和相关研究提供参考。
航空 2026年01月26日
超高温热阻涂层研究进展

超高温热阻涂层研究进展

摘要：随着航空发动机涡轮前进口燃气温度的不断提升，传统的热障涂层难以有效阻隔高温燃气产生的近红外光波段热辐射，热辐射传热可透过涂层直接加热下层金属基体，损害热端部件服役寿命。本文结合作者的实验结果，综述了新型兼顾辐射抑制能力的热障涂层材料设计和结构设计，对比了传统热障涂层的近红外光学特性，深入探讨了目前用来提高涂层抑制辐射传热能力的方法。重点针对传统热障涂层YSZ 在短波红外波段不能有效阻隔红外辐射热传播的问题，对提高涂层的红外反射率或红外吸收率这两类降低热障涂层红外透过率的基本途径进行了分析，并对提高涂层红外反射率和吸收率的调控手段、影响因素、内在机理及优缺点进行了系统总结。最后指出新型辐射抑制涂层在材料和结构设计以及高性能计算辅助等方面的未来发展趋势和突破方向。
航空 2026年03月18日
飞机起落架用超高强度不锈钢的研究及应用进展

飞机起落架用超高强度不锈钢的研究及应用进展

摘要：本文结合飞机起落架的设计理念，梳理了飞机起落架用超高强度钢及高强不锈钢的应用及发展历程，重点阐述了典型超高强度不锈钢的成分、组织和力学性能以及强韧化机理。建议通过材料热力学动力学计算创新设计新的超高强度不锈钢钢种；提出新型超高强度不锈钢的组织设计，将更关注多类型或高密度的共格析出强化以及高力学稳定性残余奥氏体的强韧化作用机制；最后指出采用最新的一些加工工艺技术，如等温多向锻造工艺技术，可显著提高超高强度不锈钢的综合力学性能。
航空 2024年02月28日
高强高模聚酰亚胺纤维的空间环境适应性研究及在航天领域的应用前景分析

高强高模聚酰亚胺纤维的空间环境适应性研究及在航天领域的应用前景分析

摘要：高强高模聚酰亚胺(PI)纤维是近年来出现的一种新型高性能有机纤维，具有优异的力学性能、耐高低温性能、低介电、高绝缘、高阻燃、耐辐照等综合性能，在航天、航空、安全防护、核工业等领域具有广阔的应用前景。本工作着重针对高强高模PI纤维在航天领域中的应用需求，特别是在空间环境中的应用特点，分析了其在极端温度、交变温度、粒子辐照、高真空以及长期负载等环境下的性能表现，初步考核了其空间环境适应性，以期为其相关应用提供设计依据。研究结果显示，高强高模PI纤维表现出优异的力学性能、耐高低温、耐粒子辐照、抗蠕变等综合性能，在350℃条件下其拉伸强度和拉伸模量仍分别可达到1.55GPa和27.74GPa，经1.0×108rad(Si)剂量粒子辐照后，拉伸性能保持率高于98%。此外，本工作还结合PI纤维的综合性能表现对其在航天领域的应用前景进行了展望。
航空 2024年05月27日
氮化硅陶瓷在航空航天领域的研究进展及应用

氮化硅陶瓷在航空航天领域的研究进展及应用

摘要：氮化硅陶瓷凭借其耐高温、耐磨损、高强度和优异的抗热冲击性能，已成为涡轮叶片、热防护系统和航空航天结构件的理想材料。然而，随着航空航天结构件向更高服役温度和轻量化方向的发展，氮化硅陶瓷在成型和性能方面的不足逐渐显现。此外，现有的性能检测多集中于常温、常压、瞬时状态等工况，难以反映氮化硅陶瓷在航空航天领域的真实服役性能，亟须改进。为解决这些问题，本文详细阐述了近年来氮化硅陶瓷在成型、性能检测、微观结构调控和力学性能等方面的研究进展，探讨该材料在航空航天领域的应用现状，并提出相关建议以推动氮化硅陶瓷在航空航天领域的创新与发展。
航空 2026年03月11日
航空航天用高品质3D打印金属粉末的研究与应用

航空航天用高品质3D打印金属粉末的研究与应用

摘要：作为金属3D打印的主要耗材，金属粉末对打印产品的质量有着至关重要的影响，航空航天、国防、医疗等领域精密复杂零件的3D打印对粉末性能，如粒度、形貌和纯净度等有着较高的要求。研究并介绍了航空航天领域3D打印用高品质镍基、钴基合金及钛合金等金属粉末的基本要求及主要制粉工艺；对两种常用的高质量金属粉末制备工艺真空感应熔炼氩气雾化法（VIGA）和等离子旋转电极法（PREP）进行了比较。为进一步提高PREP粉的质量，应开发更新一代等离子旋转电极雾化制粉技术及装备，提高细粉收得率和生产效率。
航空 2024年01月09日
锂离子电池发展现状及其在航空领域的应用分析

锂离子电池发展现状及其在航空领域的应用分析

摘要：相对于镍镉、铅酸等传统电池，锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、自放电率低、循环寿命长、充放电效率高、工作温度范围宽、环境污染小等优点。目前，锂离子电池已广泛应用手机、笔记本等3C设备和新能源汽车领域，在民用飞机、无人机、空间探测器等航空航天领域中也拥有广阔的应用前景。为了进一步拓宽锂离子电池的应用领域，众多研究团队开发出了种类繁多的，性能优异的锂离子电池电极材料；通过深入研究，开发出了具有宽温适应性和超高压适应性的电解液。经过30年的技术攻关与产业化推广，锂离子电池相关产品日渐成熟。为进一步拓宽锂离子电池的应用场景，高性能电极材料的制备和安全电解液体系的构建将是锂离子电池技术发展的重要方向。
航空 2024年05月09日
飞机雷达罩涂层材料研究进展

飞机雷达罩涂层材料研究进展

摘要：雷达是飞机的“眼睛”，也是飞机制导的重要部件，须通过雷达罩进行防护。由于雷达部件主要位于飞机头部，服役环境复杂，雷达罩材料须具备高透波、耐雨蚀抗冲击、抗静电等特性。然而，雷达罩材料主要为玻璃钢复合材料，其耐雨蚀和抗静电性能差，雨水侵蚀和静电积聚会干扰雷达信号传输，影响飞行安全。因此，采用耐雨蚀抗静电的涂层是有效的防护手段。本文重点综述飞机雷达罩涂层系统的特点和国内外研究现状，并展望涂层材料的发展和研究方向。作者根据飞机雷达罩的服役环境特点总结涂层的性能要求，并对耐雨蚀抗静电涂层系统的结构特点、防护机理及国内外研究进展进行分析。国内对飞机雷达罩涂层材料的研究起步较晚，涂层经过非弹性涂层到聚氨酯弹性涂层的迭代，又在聚氨酯树脂上进一步改性优化，提高了耐候性。而在抗静电涂层方面，还面临导电性能与介电性能的平衡以及涂层性能稳定性等难题。最后，简要分析飞机雷达罩涂层材料的发展，并建议在未来从涂层材料性能随环境因素的变化规律、涂层材料的损伤失效机制和涂层材料的多功能性兼容三个方面进行深入研究。
航空 2026年03月05日
航空航天复合材料结构非接触无损检测技术的进展及发展趋势

航空航天复合材料结构非接触无损检测技术的进展及发展趋势

摘　要：新型复合材料在航空航天领域获得广泛应用，有些甚至已代替金属成为某些核心部件的主要结构材料，此类材料及其构件在结构、材料特性、所需检测条件等方面的特殊性对无损检测技术提出更苛刻、更有针对性的检测需求，如不能使用耦合剂、高效率、高可靠性、实时、直观、绿色环保等，非接触无损检测技术被认为是满足上述检测需求的重要手段，已有多种非接触检测技术为航空航天制造及维护提供服务。本文结合航空航天工业的发展趋势及该领域对新型复合材料的检测需求，就目前国内外研究较热且具有较大应用潜力的多种非接触无损检测技术（包括空气耦合超声检测技术、红外热像技术、激光超声检测技术、散斑干涉技术）进行综述，总结各方法所具有的技术特点、研究进展与应用情况。最后，综合各技术研究现状展望非接触无损检测技术的发展趋势，为此类技术在相关领域的研究与应用提供一定的参考和借鉴。关键词：非接触；无损检测；激光超声；复合材料；红外热像；散斑干涉；空气耦合超声
航空 2024年01月09日
CFRP碳纤维增强复合材料钢丝螺套连接性能研究

CFRP碳纤维增强复合材料钢丝螺套连接性能研究

摘要: 碳纤维复合材料结构件在航空航天领域广泛应用，通常在结构件加工通孔后采用螺接或铆接方法进行机械连接，该方法增加了结构件连接重量和连接复杂性。然而，采用复合材料结构件自身加工螺纹孔进行机械连接的方法，存在螺纹孔耐磨性差、承载能力差、连接强度低、螺纹易破损及抗疲劳性能差等问题，极大限制了复合材料螺纹孔的连接使用。近年来，出现了在复合材料结构件机械连接中使用钢丝螺套的方法，在部分程度上提升了复合材料螺纹孔的连接强度。本文针对MT700碳纤维复合材料钢丝螺套的连接性能，通过对钢丝螺套作用及原理分析、有无钢丝螺套复合材料试件的重复拆装试验及拉脱载荷强度试验，详细分析了钢丝螺套连接性能及复合材料螺纹孔破坏形式。结果表明，相比于无钢丝螺套的复合材料螺纹孔，带有钢丝螺套的复合材料螺纹孔明显增强了承载连接性能及耐磨性，拉脱力提升了26%且均匀稳定，降低了螺纹孔破坏风险，拓展了复合材料螺纹孔的连接应用范围。
航空 2024年04月01日