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航空航天装备的轻量化：挑战与未来

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。
航空 2024年10月10日
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

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。
航空 2024年06月06日
智能飞行汽车关键技术及发展趋势

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 2024年08月23日
航天装备牵引下的铝基复合材料研究进展与展望

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。
航空 2024年05月30日
热处理对航空紧固件用TC16钛合金棒材组织性能的影响

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 2024年07月30日
国内航空航天用高温合金紧固件发展现状

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。
航空 2024年07月24日
航空装备激光增材制造技术发展及路线图

航空装备激光增材制造技术发展及路线图

摘要：激光增材制造支持结构设计创新、快速研制和验证，是当前航空装备领域最具代表性的增材制造方法，其中激光选区熔化主要应用于复杂精密功能结构的精确近净成形制造，激光直接沉积主要用于大尺寸复杂承载结构的制造。为支撑航空领域增材制造技术发展的战略布局，本文对激光增材制造现状和发展趋势进行梳理，指出增材制造发展重点必然会转向产品的冶金质量、力学性能及其稳定性控制方面，增材制造设备的在线监测、参数自整定控制等智能化功能的研究开发正成为设备的研发热点，基于损伤失效分析、寿命预测研究的增材制件力学行为研究以及基于元件、特征结构的性能考核验证技术，开始引起工程应用部门的关注。在对技术发展趋势分析的基础上，提出2035 年航空领域激光增材制造技术发展目标和相应的政策和环境支撑、保障需求，并给出2035年技术发展路线图建议。
航空 2024年07月11日
航空发动机钣金件先进成形技术

航空发动机钣金件先进成形技术

摘要：钣金件在航空发动机上应用广泛，随着先进航空发动机向高推重比、低油耗、长寿命、低成本方向发展，大量采用新材料、新型整体和轻量化复杂结构，对钣金件的成形技术提出了更高的要求和新的挑战。从概念、方法、装备、应用及发展水平等方面，系统地梳理和总结了高温合金、钛合金等关键金属材料钣金件的充液成形、热冲压成形等先进成形技术的国内外发展现状，分析了国内钣金件成形技术与装备等方面与国外相比的差距和发展需求。结果表明，国内应大力、持续推动航空发动机复杂钣金件先进成形技术工艺及装备的研发和投入，提升钣金件先进成形技术水平，建立健全的技术标准和质量体系，充分发挥市场效益和社会效率，实现钣金件成形技术及装备的自主可控。
航空 2024年01月16日
航空发动机科学技术的发展与创新

航空发动机科学技术的发展与创新

摘要：航空发动机是“飞机的心脏”，是实现人类飞行梦想的关键。回顾了发动机技术进步与飞机的发明、喷气式发动机的问世、航空动力领域的持续创新等内容，介绍了高超声速强预冷涡轮发动机、自适应变循环发动机、民用大涵道比发动机、混合电推进技术的发展现状和发展趋势，探讨了国外航空发动机发展的主要经验和重要举措。
航空 2024年05月15日
民用飞机复合材料机身壁板装配协调形性调控技术研究

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。
航空 2024年01月09日