航空发动机及燃气轮机热障涂层高温腐蚀与防护

摘要：热障涂层是航空发动机及燃气轮机热端部件的关键热防护技术。随着热障涂层技术的发展，发动机的工作温度大幅提升，燃油效率和推重比显著提高，但热障涂层却面临日趋严重的高温腐蚀问题，包括环境沉积物(主要成分为CaO，MgO，Al2O3和SiO2，简称CMAS)腐蚀、熔盐腐蚀以及CMAS和熔盐的耦合腐蚀，它们会导致热障涂层过早失效，严重威胁航空发动机和燃气轮机的安全运行。本文综述了CMAS、熔盐、CMAS+熔盐等腐蚀问题的产生和腐蚀机理，重点从新型抗腐蚀热障涂层材料开发、涂层结构设计两方面总结了国内外在抗高温腐蚀热障涂层方面的研究进展。通过全面梳理高温下热障涂层的腐蚀问题及防护方法，展望了未来抗高温腐蚀长寿命热障涂层的研究方向。

航空 2025年11月29日 1 点赞 0 评论 246 浏览

吸波材料/结构及吸波-承载功能一体化结构研究进展

摘要：随着现代科学技术的迅速发展，电子信息设备的普及极大改善了人们的生活质量，但随之也带来了电磁干扰与电磁辐射等安全问题，尤其是对于国防军工领域，雷达测试技术的改进升级使武器装备的生存力面对巨大威胁。因此迫切需要开发高性能的电磁吸波材料来抑制电磁干扰与辐射，防止信息泄露。本文以吸波材料与吸波结构应用为切入点，对各种吸波材料的电磁波损耗机制进行了系统地整理，同时探讨了吸波结构的主要应用手段，并以此为基础阐述了吸波材料与吸波结构的研究现状与发展趋势，进一步分析了目前研究发展中吸波材料与吸波结构具备的优势与不足，最后提炼出了吸波领域未来需要解决的关键科学问题，针对现今吸波材料与结构功能一体化研究的不足，提出了关于未来研究方向的关键性建议。在此所讨论的方法与提出的策略有望对未来吸波-承载结构创新型设计提供一定的指导。

航空 2024年12月27日 1 点赞 0 评论 492 浏览

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。

航空 2026年06月24日 1 点赞 0 评论 27 浏览

新一代超声速客机总体气动技术挑战与展望

摘要：超声速客机能够在航线上长时间以高于声速的速度飞行，可将亚声速客机执飞远距离航班的飞行时间缩短50%以上，有效改善旅程舒适性。因而，绿色高效的超声速客机再次成为民用航空领域的研究热点。简要回顾了超声速客机的发展历程，重点综述了超声速客机投入运营亟待解决的总体气动方面的技术挑战，包括多学科设计优化技术、飞发一体化设计技术、外部视景融合式驾驶舱设计技术、低声爆设计技术、声爆抑制技术、超声速巡航减阻技术、声爆风洞试验技术，探讨了超声速客机关键技术的发展方向。

航空 2026年05月15日 1 点赞 0 评论 100 浏览

超声速民机推进系统发展趋势及难点分析

摘要：未来超声速民机具有客观市场前景，经济性、环保型、舒适性兼备的推进系统研制是其关键。梳理了超声速民机的整体发展情况；对比分析了超声速民机动力系统在低油耗、低噪声、低排放方面与亚声速民机动力系统的设计区别与挑战；剖析了目前涡喷构型、中涵道比涡扇构型、变循环构型发动机在作为超声速民机动力系统的优势及瓶颈；分析了油耗、排放、噪声难以兼顾的内在原理。研究提出了通过提升发动机通流能力来兼顾油耗、噪声、排放三大难题的思路，并从低压涡轮功受限和内涵道通流面积受限两方面剖析了限制目前发动机通流能力的主要原因；还提出了须在变循环发动机气动热力布局原始创新的基础上，发展性能、排放、噪声一体化设计与评估方法，支撑实现未来超声速客机推进系统油耗水平、排放水平、噪声水平同步提升的发展思路，为超声速民机动力系统研制提供参考和支撑。

航空 2026年02月24日 1 点赞 0 评论 106 浏览

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 1 点赞 0 评论 114 浏览

航天先进复合材料用特种陶瓷前驱体研究进展

摘要：特种陶瓷前驱体是液相浸渍裂解工艺(PIP)制备先进陶瓷基复合材料的关键，对复合材料的工艺性能和热力性能有着决定性的影响。目前航天先进复合材料的研制正朝着耐高温、高承载、抗烧蚀和低成本的方向发展，这对可耐受1600℃以上高温、具有高陶瓷产率和优异工艺性能的特种陶瓷前驱体材料提出了迫切需求。本文重点介绍了航天先进陶瓷基复合材料用特种陶瓷前驱体研究进展，包括SiC前驱体(使用温度1500℃以上)、以Si(B)CN前驱体为代表的低成本前驱体(使用温度1400~1700℃)和超高温前驱体(使用温度2000℃以上)。对上述前驱体的合成方法、复合材料应用及其性能进行综述，阐述分子结构、元素组成等对前驱体的基本性能及其复合材料力学性能、高温抗烧蚀性能的影响，以期为新一代航天用先进陶瓷基复合材料研发提供理论指导。

航空 2026年04月14日 1 点赞 0 评论 100 浏览

空间燃料电池金属钛表面复合涂层制备与性能研究

摘要：金属Ti因其密度小（仅为不锈钢的0.6倍）和比强度高等特点，是轻量化空间燃料电池金属板材料的首要选择，但其在弱酸性环境中长时间工作容易被腐蚀。为了改善金属Ti双极板耐蚀性，采用多弧离子镀技术在金属Ti表面制备了由Ti过渡层及TiN表层构成的Ti/TiN 复合涂层，研究制备工艺参数对Ti/TiN 复合涂层微观结构及力学、电化学性能的影响规律。利用场发射扫描电子显微镜（SEM）分析涂层的微观形貌，利用X射线衍射仪分析涂层的相组成，利用纳米压痕仪评价涂层的力学性能，利用电化学工作站评价涂层在模拟质子交换膜燃料电池（PEMFC）阴极工作环境下的耐蚀性。结果表明：制备工艺参数优化后的Ti/TiN复合涂层具有优异的表面质量和良好的耐蚀性，腐蚀电流密度为6.383 μA/cm2，是金属Ti腐蚀电流密度的0.6倍，Ti/TiN复合涂层显著提高了金属Ti 的耐蚀性，可为空间燃料电池金属双极板表面改性提供技术支持。

航空 2025年01月03日 1 点赞 0 评论 245 浏览

300M钢起落架作动筒挤压成形数值模拟

摘要: 针对飞机起落架传统制造工艺中成形载荷大、材料利用率低、生产周期长等问题, 提出利用反挤压工艺制造300M钢起落架作动筒件, 设计了反挤压模具及坯料形状, 并使用Deform-3D进行有限元模拟, 分析了挤压温度为1050~1150℃、挤压速率为30~120 mm·s-1 时挤压过程中温度、等效应变、挤压力的变化规律。结果表明: 随着挤压温度或挤压速率的上升,锻件温度均呈上升趋势, 但温度分布规律基本不变; 锻件挤压前期的挤压力随挤压温度的上升而降低, 后期挤压力差异不显著; 高挤压速率下初始挤压载荷较大, 但曲线更加平稳, 挤压温度为1050℃、挤压速率为120mm·s-1时挤压载荷基本稳定在6.0×106N; 不同挤压温度和挤压速率下的平均应变差分别为4.55%和3.41%, 其等效应变量比例和分布规律差别很小。综合分析, 最佳工艺参数组合为挤压温度为1130℃、挤压速率为30~50mm·s-1。

航空 2025年12月01日 1 点赞 0 评论 203 浏览

基于工程的超声速民机宽速域机翼设计

摘要：超声速民机气动设计除了需要保证超声速的气动性能外，还需满足工程要求的低速特性，特别需关注低速状态俯仰力矩上仰角度、副翼效率特性。采用经试验验证的基于雷诺平均Navier-Stokes方程的计算流体动力学（CFD）数值方法对某典型低声爆超声速民机构型进行了全速域气动特性计算，分析了导致俯仰力矩上仰、副翼效率不足现象的原因，研究了前缘半径、前缘下垂位置、外翼段后掠角等关键参数对高/低速气动特性匹配的影响规律，开展了宽速域翼型、机翼优化设计。经评估，优化方案在马赫数Ma=1. 8 时气动性能良好，升阻比为8. 28；在Ma=0. 3 时俯仰力矩上仰迎角推迟至14°，副翼效率在计算迎角范围内均保持80% 以上。研究提出了一种满足工程需求的宽速域机翼气动设计方案，对于解决超声速民机高/低速气动特性匹配问题具有工程实用价值。

航空 2026年05月18日 1 点赞 0 评论 121 浏览