摘要：随着航天重大工程的深入实施，大型复杂航天器呈现规模更大、性能更高、多载荷融合的发展趋势，涉及的在轨动力学问题更为复杂。在此背景下，本文面向大型复杂航天器动力学领域，系统梳理和总结了研究团队在“十三五”“十四五”时期的相应技术攻关与工程实践进展：以大尺寸可展开天线、激光通信终端、大型光学相机等典型载荷的工程应用需求为牵引，针对相关类型航天器的复杂结构在轨动力学行为预示、有效载荷受复杂在轨环境扰动时的稳定工作评估等问题，攻关了大口径环形天线柔性动力学非线性建模与降阶、大尺寸空间结构在轨展开动力学精确建模与高效仿真、多扰动源对高精高稳载荷的微振动评估、刚 ‒ 液 ‒ 柔耦合动力学建模与仿真、系统级热变形建模与仿真等关键技术；自主开发了大型复杂航天器动力学集成仿真软件。上述成果成功应用于大尺寸可展开天线类、高分辨率光学遥感类、星间激光通信类卫星的工程研制，顺利通过了地面试验和在轨飞行验证。进一步，把握当前大型复杂航天器工程研制、未来新型航天器研发等需求，展望了总体设计、动力学与控制、验证及预测等方面的技术研究方向。相关内容可为指导航天器设计与在轨使用、解决未来复杂航天巨系统中的动力学难题等提供参考。

摘要： NiTi合金是一种具有重要工业价值的形状记忆材料，具有良好的形状记忆效应、耐磨性、超弹性和生物相容性，在许多领域都有极其广泛的应用前景.受限于其加工难度较大，为满足NiTi 形状记忆合金结构件的轻量化要求，通常需要将NiTi 形状记忆合金与其他易于加工的材料进行焊接.异质材料的焊接既能充分发挥材料本身的性能优势，又能大大减少由材料带来的系统集成的问题.文中主要介绍了NiTi 形状记忆合金与异种金属的熔化焊与固相焊方法，分析了焊接过程中面临的主要难题及其解决措施.最后文中在NiTi 形状记忆合金与异种金属焊接的基础上，介绍了其在航天航空制造领域的应用.文中总结了NiTi 形状记忆与异种金属焊接的研究进展，同时为优化异质金属焊接接头质量提供思路.创新点： (1) 总结了国内外对于NiTi 记忆合金的各种焊接方法及其面临的难题，归纳了目前已有的解决方法，为NiTi 形状记忆合金的高质量焊接提供新思路.(2) 介绍了NiTi 形状记忆合金作为特种材料在航空航天领域的应用.

摘要：复杂等离子体是由电离气体与介观颗粒组成的一种复杂系统，作为软物质的等离子体态，在基础物理与应用研究方面具有重要的意义与价值，也一直是空间站微重力实验的重要组成部分。讨论了复杂等离子体的基本性质，着重描述了颗粒充电机制与测量方法，分析了颗粒相互作用原理与外场受力情况。介绍了和平号空间站与国际空间站4 代实验载荷的技术特点，涵盖颗粒光致带电以及直流与射频等离子体放电，综述了6 个具有代表性的研究课题，包括电荷诱导颗粒凝结、三维结晶与熔化、双分散复杂等离子体相分离、电流变效应与链结构自组织、放电极性反转诱发尘埃声波与频率同步现象、颗粒流驱动流体涡旋，并结合实验室匹配研究进行了对比分析。最后，介绍了未来国际空间站与中国空间站实验载荷的初步设计方案与主要功能。

摘要：近年来，随着航空航天技术的飞快发展，对发动机热效率和轻质化的要求越来越高，导致涡轮叶片的壁厚不断减小。然而，壁厚减小导致叶片用合金材料性能下降，即薄壁效应。因此，薄壁效应的研究对涡轮发动机安全稳定运行具有重要意义。但是，薄壁效应产生的原因和规律十分复杂。基于此，本文综述了实验条件、材料的表面状态、涂层、多晶、单晶及合金的各向异性等方面对叶片用合金材料薄壁效应的影响规律，并根据薄壁效应的机理和模型，归纳了3 种典型情况：氧化损伤模型、氧化-蠕变损伤模型和基于裂纹扩展的分析。由于氧化作用和硬脆相的存在，工件在服役过程中不可避免地产生裂纹，基于裂纹扩展分析表明裂纹扩展与薄壁效应有着明显的相关性，这为未来薄壁效应的研究提供了新思路。

文摘：系统梳理了国外几种典型的可重复使用液体火箭发动机用材料及工艺情况，着重介绍了氢氧火箭发动机、液氧/煤油火箭发动机、液氧/甲烷发动机等可重复使用液体火箭发动机的推力室、涡轮泵、喷管等关键构件材料选用及成型工艺情况。分析各种液体火箭发动机性能需求及结构特点，探究关键材料及工艺技术发展趋势，对比国内可重复使用液体火箭发动机材料及工艺研究现状，为后续可重复使用液体火箭发动机材料及工艺技术发展方向提供思路。

摘要: 细晶制造一般指通过各种制造技术与工艺将构件中粗大的宏微结构进行细化，促进细晶组织、化学成分、物理性质和加工性能的空间分布均匀性，减小构件局部形性协同离散超差，提升金属构件整体服役性能。典型粗大组织包括柱状晶、树枝晶、金属间化合物和网状共晶等。细晶制造具有重要科学和工程意义，广泛应用于航空航天、轨道交通、汽车行业、海洋船舶和基础建设等领域，其关键技术是实现金属细晶结构调控工程化。细晶结构调控工程化的主要方法有细晶凝固和固态变形，前者为重点论述内容。在细晶结构调控工程化的机理/理论或高效细化剂方面，研究工作取得了诸多进展。通过Al 和Mg 金属及合金的铸造实验，众多学者发现凝固细晶调控主要取决于形核颗粒和偏析元素。事实上，细晶凝固研究已涵盖到了Al、Mg、Fe、Ti、Cu、Sn、Zn 和中/高熵合金等金属构件，细晶结构尺寸可调控范围包括: 非晶—纳米晶—亚微米晶—微米晶—亚毫米晶—毫米晶—厘米晶—大单晶。但是，适用于所有金属细晶凝固的共性科学机理/理论尚未完全形成共识。并且，基于现有理论所开发的新型晶粒细化剂效率并不一定都高，这表明当前理论可能忽略了其它未发现的调控因素。基于70 多年来细晶凝固领域科学发展，总结了金属凝固细晶调控的共性科学基础与工程实践研究，阐明了当前主流的铸造金属细晶调控理论的异同，揭示了细晶铸造所需细化剂的本征物化条件，简述了固态形变细晶与缺陷工程化，最后探索了细晶制造在航空航天环形构件研发中的工程化应用。

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。

摘要：航空领域的热管理至关重要，良好的热管理可以提高设备能效，提升系统的稳定性和可靠性。本文阐述了航空领域进行热管理应用的需求，分析了利用相变材料辅助热管理的优势，指明了当前航空领域热管理所需相变材料热物理性能面临的挑战。本文梳理了通过多种方法对相变材料热性能进行优化的方案，重点讨论了分子设计、共晶混合、分散添加剂和封装技术等用于制备复合相变材料的策略及其性能提升效果。同时，介绍了相变材料常用的换热性能测试和仿真方法。现有研究存在的主要问题是相变材料的分子设计和部分共晶混合缺乏系统化理论或模型指导。未来，结合机器学习、量子化学计算和分子动力学模拟等方法有望得到更理想的设计方法。通过综述相变材料在航空热管理领域应用的研究进展，期望为相关材料的设计、制备和性能验证提供指导和启示。

摘要：热障涂层是航空发动机和地面燃气轮机提升工作效率、延长服役寿命的关键技术和重要手段。粘结层作为热障涂层系统中的重要组成部分，一方面可缓解陶瓷层和高温合金基体间的热不匹配应力，提高热障涂层系统热稳定性；另一方面，高温下通过生长一层致密且连续的Al2O3层，保护合金基体免受氧化和腐蚀。因此，粘结层性能直接决定了热障涂层系统的服役寿命。本文系统总结了传统粘结层材料、制备方法及其优缺点等方面的研究进展，同时介绍了新型高熵合金粘结层体系，重点关注其成分设计、结构及抗氧化性能等方面的研究现状及不足。最后，对粘结层材料的研究方向进行了展望。

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。