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超润滑薄膜研究进展及在航天领域的应用展望

超润滑薄膜研究进展及在航天领域的应用展望

摘要：固体润滑薄膜以其非挥发性和宽温域适应性，成为空间机构极端环境长效运行的核心保障。近年来，超润滑技术实现从基础研究到宏观尺度的突破，虽未达理论零摩擦，但其在航天领域的技术优势显著。本文聚焦航天领域特殊工况，系统分析过渡金属二硫化物（ＴＭＤｓ）和氢化类金刚石碳（Ｈ-ＤＬＣ）薄膜的超润滑机制，阐明实现宏观尺度超润滑的关键科学问题与技术挑战。ＴＭＤｓ 需满足原子级洁净界面、范德华主导机制及非公度接触三大本征条件，通过超晶格异质界面工程、多层梯度薄膜构筑等创新策略，使ＭｏＳ２ 在宏观尺度下也具备超润滑特性；Ｈ-ＤＬＣ 真空超润滑依赖碳原子氢钝化效应，通过氢含量调控、元素掺杂及多层复合结构设计解决氢脱附引发的失效问题。建议分阶段推进超润滑固体薄膜技术在航天工程中的应用，在技术发展初期阶段，首先选择一次性机构（压紧释放机构、展开机构），逐步拓展至长寿命连续运行机构，通过持续迭代优化，推动超润滑技术成为新一代航天器的核心支撑技术。
航空 2026年01月21日
超燃冲压发动机参数设计与飞行器性能评估

超燃冲压发动机参数设计与飞行器性能评估

摘要：为满足超燃发动机方案论证、飞行器性能评估及飞/发一体化优化设计需求，提出一种创新的超燃冲压发动机参数设计与飞行器性能综合评估方法。该方法通过量化分析发动机进气道、燃烧室、喷管关键设计参数以及飞行器飞行参数对发动机比冲与推力的影响，精准确定发动机核心设计参数。随后，利用自适应伪谱法优化航迹参数，并结合航迹参数对系统性能进行综合评估，深入剖析系统设计参数对飞行器性能的调控作用。通过迭代优化策略，同步确定超燃冲压发动机的最优设计参数与飞行器综合性能指标。研究为发动机参数的科学选型及飞行器性能的持续优化提供了理论支撑与实践指导，仿真验证表明该方法可显著提升飞行器航程。
航空 2026年02月25日
Ti2AlNb合金研究进展及在航空发动机上应用可行性分析

Ti2AlNb合金研究进展及在航空发动机上应用可行性分析

摘要：Ti2AlNb 合金优良的综合高温性能使其有望取代部分镍基合金，作为航空发动机关键结构材料实现发动机自身减重。针对未来高性能航空发动机轻量化设计需求，结合统计对比、对照实验、有限元仿真分析等方法，从材料特性、合金冷/热加工工艺性能、减重收益等方面分别进行分析，讨论该合金在航空发动机中应用的优势、潜力以及仍需解决的问题。分析结果表明，该合金在减重方面优势显著，且较好地实现了强度、韧性和塑性的综合匹配，无明显短板；具有可接受的冷、热加工性能，通过变形、铸造等方式均可制备工程可用的大规格零件；应用于机匣等静子件可在镍基高温合金基础上减重35. 3%，应用于整体叶盘/轮盘等转子件可在镍基高温合金基础上减重37.3%。
航空 2026年03月19日
面向航空航天合金复杂结构的等离子电解抛光技术研究现状及展望

面向航空航天合金复杂结构的等离子电解抛光技术研究现状及展望

摘要：随着航空航天领域对零件表面质量和结构复杂度要求的不断提高，复杂结构合金表面高效精密抛光技术的发展受到广泛关注。系统综述了当前复杂结构表面抛光技术的研究进展，涵盖了传统机械抛光、磨粒流抛光、磁流变抛光、激光束与电子束等能量束抛光，以及电化学抛光等典型方法，分析了各类技术在加工效率、适应性及表面质量方面的优势与局限性。随后，重点分析了等离子电解抛光的材料去除及表面平滑机制。结合近年来的研究进展，归纳了等离子电解抛光的新方法；总结了关键工艺参数及其对表面质量的影响规律；介绍了等离子电解抛光技术在不同合金材料及复杂结构件表面抛光中的应用效果。最后，对合金复杂结构表面抛光技术进行了总结。特别地，指出当前等离子电解抛光为代表的高效精密抛光技术在复杂结构加工中的发展瓶颈，提出未来研究应聚焦于多物理场耦合机制解析、智能化装备开发及绿色可控工艺构建，以推动该技术在航空航天乃至生物医疗和精密模具等领域的工程化应用。
航空 2026年04月15日
航空航天用智能纤维与制品

航空航天用智能纤维与制品

摘要:近年来, 智能纤维与制品在航空航天领域的应用受到了广泛关注. 这些智能材料通过将传感、能量收集、自修复等功能集成到传统纺织结构中, 不仅提高了航空器的性能, 还大大增强了其安全性和可靠性. 本文综述了智能纤维与制品在航空航天领域的最新研究进展, 包括其在结构健康监测、能量回收、振动和噪声控制等方面的应用. 通过详细分析不同类型智能纤维的材料特性和功能机制, 探讨了其在实际应用中的潜力与挑战. 此外, 本文还展望了未来智能纤维与织物在航空航天领域的发展方向, 提出了可能的研究热点和技术突破点, 以期为相关领域的研究和应用提供参考.
航空 2025年12月02日
面向增材制造的航空发动机支架拓扑优化与工艺协同

面向增材制造的航空发动机支架拓扑优化与工艺协同

摘要: 针对航空结构件拓扑优化设计中，轻量化与强度性能及快速成型工艺的温度场与应力场协调性不足的问题，提出一种将结构轻量化与选区激光熔化( SLM) 成型工艺结合的一体化设计方法，基于体积约束和结构柔度最小化原理，采用面向增材制造( DfAM) 的理论方法，对航空发动机铝合金支架进行结构拓扑优化和打印工艺的协同设计理论研究。首先，采用静力学数值模拟对支架的四种单一极限工况进行力学分析，确定拓扑优化的设计域以及边界条件; 然后，在单一工况拓扑优化的基础上提出了多工况优化设计，并考虑了增材制造工艺约束; 最后，结合SLM 成型过程的数值仿真，确定铝合金航空支架的打印工艺。仿真结果表明: 结构优化后的支架满足力学性能要求，且重量比原设计模型减轻27%。试验结果表明: 结构和打印工艺协同优化后的SLM 成型支架表面质量较佳，零件激光扫描误差精度达CT7级，X-Ｒay检测结果显示支架无内部微裂纹、孔洞，抗拉强度≥396MPa，具有较佳的成型质量与表面精度。采用的面向增材制造的拓扑优化与SLM工艺优化及成型方法，能够为高效完成结构件产品一体化设计与制造提供有益参考。
航空 2026年01月22日
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

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。
航空 2024年06月28日
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

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。
航空 2025年12月03日
增材制造VNbTiSi轻质难熔共晶高熵合金的组织及力学性能

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 2024年06月28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