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航天运载器大型金属构件激光定向能量沉积研究及应用进展

航天运载器大型金属构件激光定向能量沉积研究及应用进展

摘要：激光定向能量沉积（LDED）增材制造技术由于成形效率高、材料送进方式灵活、成形自由度高等特点，非常契合当前及未来航天装备结构大型化、整体化、轻量化、高精度发展趋势，并已在运载火箭、载人飞船、火箭发动机等领域实现牵引性应用。本文首先总结了当前铝合金及其复合材料、钛合金及其复合材料、镍基高温合金及其复合材料三类航天装备结构主体材料的LDED研究现状，在此基础上，梳理出了LDED工艺的发展方向及研究进展。此后，重点介绍了航天装备主承力结构、异质合金一体化结构、集成流道整体化结构三类典型结构LDED制造难点、研制及应用进展。最后，对LDED增材制造技术材料、工艺及装备等的发展方向进行了展望。
航空 2024年04月10日
数字孪生技术在飞行器强度设计中的发展及应用

数字孪生技术在飞行器强度设计中的发展及应用

摘要：随着数字孪生技术在武器装备领域的应用不断拓展，其作为该领域具有潜在颠覆性的关键技术，正逐步成为提升航空武器装备研发设计能力的核心要素与重要发展手段。在航空领域对经济性、安全性和高效率的发展诉求下，深入探究数字孪生技术的内涵及其关键技术，对于明晰航空飞行器领域数字化仿真技术的未来走向至关重要。系统梳理并分析了数字孪生的概念及研究现状，提出了飞行器设计领域数字孪生的关键技术和应用发展方向，旨在为飞行器强度体系的数字化建设提供有价值的参考。
航空 2026年05月21日
空间辐射屏蔽材料研究进展

空间辐射屏蔽材料研究进展

摘要：银河宇宙射线、太阳宇宙射线、辐射带等辐射环境会对元器件、航天员等产生各种空间辐射效应，威胁航天器的正常工作以及航天员的生命健康。材料屏蔽是目前最有效的辐射防护措施之一，对保障航天任务的顺利进行有着重要的作用。本文针对元器件、航天员以及飞行器平台防护3 类典型对象，梳理不同场景下空间辐射屏蔽材料研究进展，并对金属复合材料、聚合物材料等空间辐射屏蔽材料的发展方向进行探讨。
航空 2024年11月21日
激光选区熔化技术在航空航天领域的发展现状及典型应用

激光选区熔化技术在航空航天领域的发展现状及典型应用

摘要：增材制造技术（AM）是一种基于离散-堆积原理，以计算机模型数据来加工组件的新型制造技术。激光选区熔化（SLM）作为增材制造领域的一项重要技术，以其一体化制造特点和在复杂结构零部件制造领域的显著优势，成为航空航天制造领域的重点发展技术和前沿方向。本文综述了SLM技术的材料体系和应用领域，主要对SLM技术的最新工艺研究和航空航天领域的典型应用进行细致分析。重点阐述SLM铁基合金、镍基合金、钛合金和铝合金等材料体系的研究进展及成果。SLM技术在各领域广泛应用的同时，也存在成形材料内部缺陷多、高性能材料的裂纹及变形、标准体系的欠缺和粉末材料兼容性低等诸多问题和不足之处，使其发展受到一定制约，需要在这些方面做更深入的工作。
航空 2024年07月11日
空天飞行器电磁功能结构研究进展及展望

空天飞行器电磁功能结构研究进展及展望

摘要：空天飞行器是结构-功能高度一体化的新质装备，需实现力、热等承载特性和透波、隐身、射频等电磁特性的融合。首先，分析了空天飞行器的主要特点及现实需求，构建了空天飞行器承载/透波/隐身/射频（LWSR）一体的四面体设计体系，阐述了四面体各顶点功能的科学内涵；其次，分析了3 类飞行器典型电磁功能结构的最新研究进展，即天线罩结构、隐身蒙皮结构、综合共形天线结构；最后，展望了空天飞行器电磁功能结构的发展趋势，阐述了多物理场耦合、极端环境适应、多功能融合、智能感知响应及控制等关键问题。
航空 2026年05月25日
液体火箭发动机超低温高速轴承国内研究进展

液体火箭发动机超低温高速轴承国内研究进展

摘要:针对火箭发动机涡轮泵超低温高速轴承易出现保持架断裂、套圈烧伤等问题,对火箭发动机涡轮泵超低温高速轴承进行了系统化分析。首先,分析了轴承优化设计、摩擦发热等方面超低温高速轴承的理论研究进展,科研院所、高校联合攻关方式及逆向设计方法,满足了现阶段长征系列火箭超低温高速轴承要求;然后,从套圈材料、保持架材料、陶瓷球、表面改性、润滑等方面探讨了基础性研究,研究了轴系刚度、台架试验等对轴承应用的影响,奠定了轴承应用技术基础;最后,立足航天强国的背景,提出了中国液体火箭发动机超低温高速轴承的发展建议,该发展建议为我国火箭发动机轴承向着高承载、高可靠、长寿命、可重复的方向发展提供了技术思路。研究结果表明:聚四氟乙烯材料是超低温介质常用的保持架材料,混合陶瓷轴承性能优于全钢轴承,滚道表面改性有助于轴承抗磨减摩,通过增加试验轴承样本数量和提高轴承制造批次一致性,有助于提高轴承装配合格率。
航空 2026年01月30日
基于失效物理的航空燃油齿轮泵滑动轴承全工况寿命预测与敏感度量化

基于失效物理的航空燃油齿轮泵滑动轴承全工况寿命预测与敏感度量化

摘要：航空燃油齿轮泵滑动轴承副的磨损失效是导致齿轮泵故障的主导因素，传统的滑动轴承寿命预测方法依赖大量试验数据，存在成本高昂、试验条件苛刻的局限性。提出了一种融合润滑磨损机理模型与主动学习的全载荷失效寿命评估方法，考虑了温度、弹性形变、粗糙表面影响，与加工和服役中的不确定性，构建了滑动轴承润滑磨损仿真模型，以表征轴承润滑特性与动态磨损行为；采用结合主动学习方法优化累积概率函数的学习预测过程，以显著降低样本需求，实现全载荷工况下失效概率与寿命分布的高效评估；通过矩独立敏感度分析给出了各不确定性因素对寿命的影响机制。研究表明：随着磨损深度的增加，磨损深度与轴承润滑特性显著关联，可以作为衡量滑动轴承性能退化程度的失效判据。主动学习方法所获取的轴承寿命分布显示，滑动轴承的失效主要发生在工作约687. 88 h 和859. 60 h 处，且其总寿命不会超过900 h。此外，分析敏感度发现轴承间隙随机公差的敏感度为0. 998 201，间隙随机公差对轴承寿命的影响大于泵出口随机压力脉动。所提供的机理模型可用于燃油齿轮泵寿命预测与结构优化，能为航空燃油齿轮泵长寿命与高可靠性设计提供理论支持与工程指导。
航空 2026年07月01日
航空结构用新型高性能损伤容限钛合金材料技术研究与发展

航空结构用新型高性能损伤容限钛合金材料技术研究与发展

摘要：航空装备用高性能损伤容限型钛合金的材料技术创新，是支撑我国航空工业实现装备结构设计自主化、关键技术国产化及产业跨越升级的核心战略支撑。本文系统综述了国内外航空结构用损伤容限型钛合金的研究现状与技术进展，重点阐述了北京航空材料研究院在我国飞机结构用新型高性能损伤容限型钛合金的研制突破与工程化应用成果。研究提出，以“需求牵引、体系化发展、跨代研制”为核心原则，是推动我国新一代航空高性能钛合金材料技术迭代的根本路径。为此，通过突破合金成分精准设计、高纯洁净熔炼、大规格棒材均匀化成形、整体化锻件一体化加工及多尺度综合强韧化等关键技术，已初步构建具有自主知识产权的中国飞机结构钛合金主干材料体系，涵盖中强高韧、高强高韧及超高强韧三大类损伤容限型钛合金系列。同时，为满足航空装备轻量化与低成本化的双重需求，成功研发出新型中高强韧低成本损伤容限型钛合金材料及应用技术，实现了该材料三种典型显微组织的强韧性协同优化与性能最佳匹配，为航空装备结构轻量化设计与工程化应用提供了新途径。未来研究需进一步深度耦合人工智能辅助材料设计、增材制造等前沿技术，强化基础理论研究与工程化验证力度，为我国高性能损伤容限型钛合金材料的性能进一步提升与工程化广泛应用奠定坚实的理论根基与技术支撑。
航空 2026年08月21日
航空发动机中介圆柱滚子轴承抗倾斜能力分析及优化设计

航空发动机中介圆柱滚子轴承抗倾斜能力分析及优化设计

摘要：针对某航空发动机中介圆柱滚子轴承由于内、外圈倾斜而导致滚子与内圈滚道出现剥落的问题，提出采用内、外圈许用倾斜角评价圆柱滚子轴承的抗倾斜能力，基于该方法分析得到轴承许用倾斜角随着滚子凸度和内圈滚道有效宽度增大而增大，故提出将滚子凸度增大到原结构的3.2倍，内圈滚道有效宽度比原结构增加6%的改进措施，改进后的轴承许用倾斜角提升到优化前的4～9倍，仿真和试验结果表明优化后的轴承能够避免滚子与内圈滚道一端出现应力集中。
航空 2024年11月22日
空间柔性结构振动控制智能作动技术研究进展

空间柔性结构振动控制智能作动技术研究进展

摘要： 在空间柔性结构发展态势分析的基础上，综述了空间柔性结构振动控制智能作动技术研究脉络，归纳了空间柔性结构振动控制方法、空间柔性结构振动控制作动器构型、及空间柔性结构振动抑制作动器操控，并指出了空间柔性结构振动控制智能作动技术发展趋势和挑战。主要包括智能化作动设计与操控、先进作动材料与结构、宽频适用型作动构型综合、多维弱耦合高性能作动、高能量密度与高动态作动和振动控制作动技术智能化6个方面发展趋势，以及材料制备与构型设计、模型建立与精密操控、环境适应与品质保障和智能作动技术实际应用4个方面技术挑战。
航空 2026年03月02日