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。
国产高端装备在航空发动机制造领域应用现状和发展趋势
摘要：航空发动机被誉为“工业皇冠上的明珠”。随着全球制造业竞争加剧，航空发动机制造领域的高端装备自主可控已成为我国航空制造业走向世界航空强国的重要任务。文章系统梳理了国产五轴机床、拉床、3D打印设备及微孔加工设备的技术发展现状、关键成果、存在问题及未来方向。国产五轴机床通过结构创新与工艺优化，逐步实现进口替代；国产拉床在智能化与精密加工领域取得突破；3D打印设备在多轴联动与材料多样性方面持续创新；微孔加工设备则通过复合工艺提升加工质量。然而，核心技术依赖进口、工艺标准化不足、智能化水平较低等问题仍制约行业发展。未来需加强自主创新、推动技术集成、完善标准体系，以促进我国高端装备制造业支撑我国航空发动机产业的高质量发展。
增材制造VNbTiSi轻质难熔共晶高熵合金的组织及力学性能
摘要： 高熵合金与增材制造技术的结合，为极端服役环境下结构复杂部件的一体化制造提供了新的思路。采用激光熔化沉积（LMD）技术成功制备了VNbTiSi轻质难熔共晶高熵合金，通过显微组织分析筛选出最佳激光功率参数，并对试样进行了室温及高温压缩性能测试。结果表明：VNbTiSi轻质难熔共晶高熵合金表现出了优异的打印性能，最佳工艺参数下制备得到的样品在宏观和微观上均没有出现裂纹。在合金底面及沿构建方向，熔池内部与熔池边界（搭接处）均呈现出不同的形貌，熔池内部由柱状的全共晶组织构成，共晶胞为熔池边界出现较为粗大的（Nb，X）5Si3初生硅化物相。相比铸态组织，激光熔化沉积使得共晶组织的片层间距显著细化。增材制造合金不仅在1000℃下压缩强度可达640MPa，在1100℃时依然能够保持高于500MPa的压缩强度，高温压缩性能显著优于铸态VNbTiSi合金。
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。
航空发动机及燃气轮机用关键材料的激光增材制造研究进展
摘要：增材制造技术可以突破传统工艺的加工和设计局限，实现高性能复杂结构零件的一体化直接成形，在航空发动机及燃气轮机（两机）领域有着巨大的应用潜力。针对镍基高温合金、钛基合金和高强度钢等3类合金，综述了激光工艺参数、成分改性以及外场作用下的微观组织特点和调控方法；比较分析了室温和高温条件下的典型力学性能特征，以及增材制造合金的工艺参数—微观结构—力学性能映射关系，并总结了上述材料在两机领域关键构件的增材制造应用现状和典型案例；展望了面向两机领域关键构件的新型增材制造技术、微观组织调控技术、专用合金体系以及增材制造过程稳定性研究，进一步推动增材制造技术在两机关键领域的推广和应用。
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。
航空高锁紧固件/抽芯铆钉代际研究综述
摘要：随着现代航空技术的发展，大量新型材料被用于飞机结构，导致飞机装配工艺发生变革。新型紧固件被广泛应用于飞机制造中，其中最具代表性的就是高锁紧固件和抽芯铆钉的大量使用。本文分析了国外高锁紧固件及抽芯铆钉的代际发展技术路线，总结提炼了国外先进型号需求与技术开发研发模式、迭代逻辑，并对未来国产高锁紧固件及抽芯铆钉发展进行了展望。
电能航空动力技术发展研究
摘要：电能航空动力技术开启了航空领域新一轮创新与变革热潮，是推进航空业绿色发展、应对全球环境挑战的重要举措。本文系统论述了国内外电动航空器的研究进展，分析了我国电能航空动力技术与国外的差距，明晰了我国电动航空器研制所面临的技术挑战；进一步梳理了电能航空动力四大关键技术：长寿命高能量密度电池技术、高效高功重比电机推进技术、能量综合管理技术和高升阻比气动布局设计技术，分析了各关键技术的产业特征和研究现状，阐明了各关键技术的发展方向和亟待解决的基础技术问题；构建了电能航空动力飞机性能评估模型，分析了电池能量密度、电机功率密度、电机效率和飞机升阻比等关键技术参数对电动航空器性能的影响，评估了电能航空动力技术在轻小型城市空运飞机、区域通勤飞机和小型支线飞机上的工程实用性。研究建议，电能航空动力技术发展应充分利用我国拥有的新能源产业的技术积累和先进工业基础，考虑高能量密度储能电池、高效能推进系统等关键部件的现有性能与未来提升需求，以城市空运、区域通勤、支线飞机为路径制定发展战略规划，逐步拓展电能航空动力技术在民航运输中的应用，助力我国实现碳达峰、碳中和目标。
起落架用高速火焰喷涂WC涂层覆盖高强钢海水环境腐蚀与开裂行为
摘要：为探究水陆两栖飞机用起落架材料海洋环境适应性及其失效机制。通过在热轧300M 高强钢表面制备高速火焰喷涂WC 涂层，使用电化学测试、盐雾实验、拉伸实验、疲劳实验，并通过SEM，EDS，XRD 以及CLSM 表征，开展其在人工海水环境中的腐蚀行为研究。研究结果表明，在pH 值为8. 2 的人工海水环境中，WC 涂层发生明显的钝化，具有较好的耐蚀性，这与在碱性环境下涂层中的Co 发生钝化有关。长周期电化学阻抗结果表明，浸泡28 天后，涂层耐蚀性上升，这与表面黏结剂形成的氧化物有关。与300M 基材相比，喷涂后的材料抗拉强度略微升高，这与涂层内部的残余应力释放有关，其在人工海水中的开裂主要受阳极溶解过程控制。随着预腐蚀时间的增加，材料的疲劳寿命发生明显降低，在预腐蚀过程中，环境中的腐蚀性介质进入涂层内部，增加了缺陷的数量，使得涂层提前发生失效，导致材料断裂敏感性增加。WC 涂层有较好的耐蚀性，拉伸过程中残余应力的释放使材料的抗拉强度略微升，经过预腐蚀后涂层提前发生失效，使得材料疲劳寿命降低。
航空航天先进结构材料技术现状及发展趋势
摘要：先进材料技术是航空航天高新装备的发展先导，是支撑现代工业的关键基础技术，渗透到国防建设、国民经济和社会生活等方方面面，已成为世界各国争相发展的技术高地和国防重点。本文梳理分析航空航天先进结构材料近年来的技术现状及发展趋势，在高性能高分子材料及其复合材料、高温与特种金属结构材料、轻质高强金属及其复合材料、先进结构陶瓷及其复合材料四方面进行重点阐释，明确我国航空航天结构材料的研发与生产仍面临着跟踪研仿多、自主创新少、技术封锁严重、技术瓶颈亟待突破等困境。同时，本文对航空航天结构材料未来研究和发展提出展望，点明建立“产-学-研-用”完整技术体系的重要性。
