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国内航空发动机用树脂基复合材料及应用现状

国内航空发动机用树脂基复合材料及应用现状

摘要：先进航空发动机性能的提升对整机结构轻量化提出更高要求，树脂基复合材料是实现航空发动机轻量化的关键材料之一。近年来，北京航空材料研究院聚焦航空发动机冷端部件应用的需求，系统研发了航空发动机高韧性环氧树脂、耐高温高韧性双马树脂、耐高温聚酰亚胺树脂以及高韧性热塑性树脂基复合材料。本文在总结国外航空发动机用树脂基复合材料进展概况、航空发动机发展对树脂基复合材料的要求的基础上，以北京航空材料研究院相关研制进展为代表，介绍国内航空发动机用树脂基复合材料研发和应用方面的主要进展，并提出航空发动机用树脂基复合材料未来发展趋势和重点。总体来讲，国内航空发动机用树脂基复合材料在耐高温性能、抗冲击性能、结构功能一体化、整体制造技术等方面取得突破，并实现在航空发动机风扇叶片、包容机匣、外涵机匣等的批量应用。面向未来航空发动机需求，树脂基复合材料将向耐高温化、高韧化、结构整体化、工艺自动化与智能化、全寿命周期低成本化等方向不断聚焦。
航空 2026年08月03日
超高速气体分子与壁面作用的特殊能量转换机制

超高速气体分子与壁面作用的特殊能量转换机制

摘要：在地球超低轨道环境中, 来流气体以超高速准直分子束直接与飞行器表面碰撞, 气-固界面作用关系直接影响超低轨飞行器的气动性能和吸气效率. 本文采用分子动力学方法模拟了准直气体分子束在无定形固体壁面上的微观散射过程, 获得了不同入射速度和角度工况下气−固界面作用的动量/能量适应系数和散射角分布的变化规律. 结果表明, 在超高速入射条件下, 界面适应系数会随入射角度剧烈变化, 并频繁超出[0, 1] 的常规范围, 导致传统唯象学气-固界面作用边界模型失效. 而新型物理学气-固界面作用模型在超高速条件下仍能够准确复现气体分子的反射速度分布函数, 以及动量/能量适应系数和散射角度分布随来流速度和角度的变化规律, 表现出优异的高精度和自适应性. 分析机理发现, 气体分子自身不同速度分量之间的能量转换是强烈影响气-固界面散射特性的关键机制, 本文提出一个新的能量转换系数, 可以定量描述不同速度分量之间的能量转换效率随入射角度和表面粗糙度的变化规律. 这些发现为建立高保真稀薄气体动力学边界条件提供了关键的物理见解, 对超低轨道先进航天飞行器的气动设计和性能优化具有重要意义.
航空 2026年10月28日
环保退镀和除锈工艺在航空零部件中应用的可行性

环保退镀和除锈工艺在航空零部件中应用的可行性

摘要：[目的]高强度钢退镀镉、镍常分别使用硝酸铵溶液和硫酸，不仅存在生产安全风险，还可能引发基体氢脆和疲劳强度下降。中高强度钢电镀前除锈常采用强酸溶液，也可能引起氢脆问题，直接影响产品的品质。因此亟需寻找环保且安全的替代工艺。[方法]研究了WNK-S20退镀液和WNK-798除锈剂分别用于航空零部件退镀和除锈的可行性，并与传统退镀液和盐酸除锈的效果进行对比。[结果]WNK-S20和WNK-798都具有安全、环保、低氢脆、无腐蚀等优点。[结论]WNK-S20和WNK-798都在航空零部件表面处理领域具有很好的应用前景。
航空 2025年04月11日
航空航天结构轻量化设计制造技术发展现状与挑战

航空航天结构轻量化设计制造技术发展现状与挑战

摘要： 轻量化技术是指在满足结构性能需求的前提下，通过对材料、结构和制造工艺等方面的优化，减少结构质量的技术，已经成为新一代航空航天装备发展的关键技术之一。本文首先分析了轻量化技术的发展历程。其次，从设计原理、组成方式和优化方法角度，介绍了仿生结构设计、胞元结构设计和高效拓扑优化设计三类轻量化设计方法。然后，从轻量化制造工艺和模式的角度阐述了增材制造、协同制造和复合材料制造在航空航天结构轻量化制造中的应用。最后，讨论了轻量化技术面临的挑战和未来的发展。
航空 2024年10月12日
太空往返式飞行器热防护材料研究概况

太空往返式飞行器热防护材料研究概况

文摘：太空往返式飞行器在不同条件下所采用的热防护材料不同。综述常用的热防护涂层材料、热防护/结构一体化材料、隔热瓦、柔性热防护材料、蜂窝增强烧蚀材料五种热防护材料，总结其近期研究进展情况并对未来发展趋势提出建议。热防护涂层材料需要进一步提高树脂的耐高温能力；热防护/结构一体化材料在结构设计制造和失效机理等方面还存在挑战；隔热瓦需要提高高温力学性能，改良施工工艺；柔性热防护材料由于可折叠、可粘贴，未来具有多种应用前景；蜂窝增强烧蚀材料质量轻，是宇宙飞船大面积热防护的常用材料。随着航空航天装备的不断发展，热防护材料也迎来重大发展时期。
航空 2026年03月06日
航空薄壁零件切削加工技术研究进展

航空薄壁零件切削加工技术研究进展

摘要：航空薄壁零件的加工精度和效率直接影响飞机的性能和可靠性。本文系统综述了航空薄壁零件切削加工技术，包括夹具技术、加工变形预测与控制方法、颤振预测与控制技术，以及数字孪生技术应用等多个方面。夹具技术详细研究了各种夹具的操作模式、结构特点、功能与应用等方面。变形预测与控制分析了薄壁件加工变形原因，并介绍了相关的控制技术和方法。颤振预测与控制探讨了切削过程稳定性分析技术和颤振控制技术，包括在线监测与识别、主动与被动控制技术和方法。数字孪生技术的应用部分介绍了该技术在薄壁件加工中的实际应用情况。通过对航空薄壁零件加工技术的系统综述，全面深入地介绍了相关内容，可为学者们的研究提供参考与指导。
航空 2024年12月02日
气动推力矢量喷管研究近况和发展趋势

气动推力矢量喷管研究近况和发展趋势

摘要：推力矢量技术是未来飞行器特别是高机动飞行器的关键技术，其核心部件是推力矢量喷管。气动推力矢量喷管通过流动控制实现喷管出口气流偏转，具有革命性优势，并可进一步衍生出短距/垂直起降、反推等多种功能以适应更丰富的应用场景。通过数十年的研究，气动推力矢量喷管逐步经历了概念设想、初步探索、机理研究和工程实验等阶段，其技术成熟度不断提高，正朝着初步工程应用发展。着重介绍了近年来具有代表性的国内外研究人员在多种气动推力矢量喷管上的研究成果，探讨了气动推力矢量喷管的发展趋势和未来研究重点，指出需要进一步加强内部流场的机理研究，攻克包含多目标、多学科综合优化和飞行器、发动机与气动推力矢量喷管的整机匹配等在内的关键技术，推进工程应用，以期为气动推力矢量喷管技术的应用提供参考。
航空 2025年11月02日
涡轮叶片高温薄膜传感器喷墨打印制造方法研究

涡轮叶片高温薄膜传感器喷墨打印制造方法研究

摘要：相较于溅射沉积、离子束蒸发等薄膜制造方法，采用喷墨打印直写沉积原位制造三维曲面高温多层薄膜传感器线路更为简单高效。提出一种利用喷墨打印技术精准制造薄膜传感器的方法，探究了墨水特性、打印参数、烧结参数等因素对薄膜沉积质量的影响规律，获得了陶瓷及镍基合金基底上高质量、高性能的薄膜线路。对薄膜传感器进行室温至1 100 ℃ 的标定测试，其平均赛贝克系数为46.8 μV/℃，升降温段热电特性曲线的重复率为99.96%，测量误差为±0.21%。
航空 2026年06月02日
单晶高温合金研究进展

单晶高温合金研究进展

摘要：单晶高温合金具有优异的综合性能，在先进航空发动机上获得广泛应用。本文综述了单晶高温合金强化机制与成分设计、定向凝固与晶体生长、固态相变与热处理以及力学行为方面的发展，重点介绍了北京航空材料研究院具有我国自主知识产权的高性能、低成本单晶高温合金的发展，探讨了单晶高温合金的发展方向。
航空 2026年08月04日
基于机器视觉的飞机电镀部件曲表面无损检测

基于机器视觉的飞机电镀部件曲表面无损检测

摘要：[目的]为解决机器视觉在曲表面无损检测中算法复杂的问题，以及克服传统光源在曲表面检测中的局限性，开发了一套基于格栅光源的飞机电镀部件曲表面无损检测系统。[方法]该系统通过格栅光对电镀部件曲表面进行成像，随后进行图像分析，包括图像导入、预处理、Blob分析等步骤。[结果]该系统能够快速、准确地检测出电镀部件曲表面存在的缺陷，检测效率高且稳定可靠。[结论]该系统在飞机制造企业及航空公司飞机维护一线的初步工程应用中取得了良好效果，有望进一步推广。
航空 2025年04月16日