先进战斗机结构选材与制造工艺需求分析

通过对各代战斗机结构选材特点的分析研究,提出"一代平台、一代材料、一套制造工艺"的思想.结合F-22战斗机结构选材特点和加工制造工艺,分析了未来战斗机新结构、新材料对先进加工工艺方法的技术需求.     

激光焊接大型整体壁板设计与考核方法

先进战斗机对机体结构提出轻量化、长寿命、高精度等的迫切需求,牵引机体结构的构型向着大型整体化、精准化的创新方向发展。这些不同于传统结构的创新结构构型给结构设计、制造以及考核评价带来新的挑战。论述了基于激光焊接的大型整体壁板的技术优势、设计思路、计算分析,以及考核评价方法,和采用这种创新设计所取得的技术收益。为未来战机大型整体壁板的应用奠定了良好的技术基础。     

先进战斗机强度设计技术发展与实践

新一代先进战斗机对机体平台的要求可以总结为轻重量、长寿命、多功能以及高承载。实现这个目标，除了材料与制造（新材料、新工艺、新结构/装配）的贡献，主机所强度设计/分析/验证技术也必须提升以适应先进战斗机的研制要求。本文阐述了强度设计团队围绕结构完整性要求，近年来在结构强度设计/分析/验证方面的研究成果、技术发展与设计实践，主要包括：面向新一代战斗机强度设计与验证的规范架构，基于多维包线的结构载荷筛选技术，基于统一模型的全机内力分析技术，复合材料整体化结构分析技术，高精度快速细节应力分析技术，内埋武器舱预紧舱门原理与强度设计，双曲面加筋壁板快速建模及声疲劳分析方法，结构故障预测与健康管理系统设计等。上述研究成果已成功应用于新一代战斗机机体平台研制。     

美国战斗机机体/发动机一体化技术研究与发展

战斗机机体/发动机一体化技术对战斗机性能、机动性、隐身性、起降的操纵性、飞行安全性和扩大飞行包线都有着重要的作用。推力矢量喷管技术是战斗机机体/发动机一体化技术中的关键,能为战斗机带来新的可操作能力。 由美国投资战略部、计划和项目管理局及美国空军(USAF)怀特实验室资助,USAF、NASA等部门于90年代初开始着手进行战斗机机体/发动机一体化技术研究。研究分为两个阶段:第一阶段进行战斗机机体/发动机一体化预先设计(FAPIP)研究及多轴推力矢量喷管方案验证;第二阶段主要进行飞行试验。     

关于先进战斗机结构制造用钛概述

先进战斗机结构制造用金属材料主要包括铝合金、钢铁材料以及钛合金,而钛合金由于兼顾了钢的高强度与铝的低密度以及具有耐腐蚀等优点,在世界各国的新一代武器装备结构选材中越来越受到重视和广泛应用,特别是在先进战斗机的结构制造中尤为如此。对美国、俄罗斯以及我国第三代战斗机与F-22等新一代战斗机结构制造用钛情况进行了汇总阐述,特别是针对美国战斗机的钛合金设计选用思路及热制造成形工艺进行了分析讨论。     

未来无人战斗机动力发展方向分析

近年来无人机呈多样化、系列化发展,无人战斗机的出现,使无人机角色由过去作战支援升级为主要作战装备,由"观察者"变为"武器发射者",动力装置的构型、性能等对无人战斗机的性能、成本和可靠性起着决定性的作用。通过分析对比美国、欧洲和俄罗斯航空强国正在研制的先进无人机战斗机及其动力技术参数,以及通过对未来无人战斗机对动力的技术需求和所面临的技术挑战研究分析,认为大推力、中等涵道比涡扇发动机以及适中的压比、涡轮前温度是未来无人战斗机动力发展的主要方向。     

固定翼舰载战斗机关键技术与未来发展

在大国竞争和国际战略环境激变的背景下,作战样式的变革、潜在的使用需求和先进技术的助推使得未来舰载机发展引向何处的讨论成为多方关注的焦点。本文在剖析固定翼舰载机发展主要驱动因素的基础上,梳理了支撑舰载机发展的起飞、着舰、一体化保障、环境适应性设计等核心关键技术的演进路径,并基于对未来智能技术、无人机技术发展的研判,针对未来舰载机作战使用涉及的有人/无人协同作战、多域协同、舰载航空体系化发展等问题进行讨论,提出了新一代固定翼舰载战斗机的主要能力和技术特征。     

航天高性能薄壁构件的材料-结构一体化设计综述

新一代航天器技术的快速发展对结构件超强承载、极端防热、超高精度和超轻量化提出了越来越苛刻的要求，如何设计并制造出高性能、轻量化、超精密的航天薄壁构件成为先进材料与结构设计制造领域普遍关注的难题。本文综述了近年来薄壁构件高性能设计与制造及其航天应用的主要成果，围绕材料-结构多尺度建模与性能表征、多材料多尺度结构设计与增材制造原理、增材制造材料性能与结构设计的交互作用机制等科学问题，就结构优化中的制造工艺约束建模，增材制造工艺参数对结构性能的影响，高性能构件材料-结构一体化设计方法及其在航天结构中的应用展开论述，并展望了未来典型航天薄壁构件材料-结构一体化设计和制造方法发展前景与应用，为未来相关研究工作和航空航天装备研发提供参考。     

印度研制先进隐身战斗机

<正> 印度在承诺同俄罗斯一起开发基于T-50(或PAK FA)战斗机的同时,决定在未来3年内,拨款20亿美元研制重量约20吨的双发"先进中型作战飞机"(AMCA),用以填补印度轻型战斗机"光辉"(LCA)和重型战斗机苏-30MKI之间的空白。AMCA原型机首飞预计在2017年。这笔经费将用于AMCA设计概念研究、制造2架技术验证机和7架原型机.     

增材技术在飞机结构研制中的应用

<正>增材技术是一项"变革性"的设计、制造一体化技术,具有诸多技术优势和潜力,但存在个异化强、工艺窗口过窄等问题,变形、开裂、力学性能等控制仍是关键技术。尽管在某些型号上已开始试用,但仍需要充分的工程化验证,并持续开展应用技术研究。现代飞机结构快速试制特点以战斗机为代表的现代飞机具有技术先进、系统复杂、小批量、多品种、成本高等特点,要求快速响应试制。一代飞机,一代技术。现代飞机的研制需要从技术验证机开始。在确保较好性能的前提下,以较短的周期、较低的成本快速试制出技术验证机,实现所需先进技术的快速工程化验证,以便为型号的后续工程化发     

鲁棒复合材料夹层结构

由空军莱特实验室结构部提供资金的鲁棒复合材料夹层结构(ROCSS)研究计划旨在对用于现代飞机与导弹的夹层结构的设计方案进行研究与论证。本项研究的目的在于研制一些改善可制造性与可维护性的优质材料来代替常规蜂窝夹层结构。尽管常规的蜂窝夹层结构具有高水准的结构效能，但其制造成本与维护成本常使飞机机体一体化受到限制。因此，要满足未来战斗机机体严格的性能要求就需要在这些方面作出改进，而未来的战斗机机体的大部分将由复合材料制成。在ROCSS计划执行期间，将会采用一些新型材料设计、制造一个全尺寸部件，并进行试验。整个部件模拟F—22的机身中段，在隔框、蒙皮及进气管道的设计采用夹层结构。三维纺织物预成型坯料将溶入夹层结构的连接中，从而提供一种用最少的机械紧固件高效连接主要夹层结构的方法。夹层结构的可维护性将会通过在夹层内加入泡沫塑料来提高冲击损伤容限，以及降低渗水性的方法得以改善。这一尝试将使这些革新方案过渡应用到改型与新设计的军用系统上得以确认，此项研究的成果将使结构效率显著提高，使检查、修理时间和成本明显减少。     

面向先进战斗机研制的风洞模型飞行试验技术

高机动性先进战斗机气动布局与飞控系统设计面临愈加严峻的流动/运动/控制耦合问题,大迎角飞行以及推力矢量等高新技术应用也使其在研制过程中面临更高的技术风险,风洞模型飞行试验是实现飞行器气动/飞行/控制一体化研究、降低研制技术风险的重要手段。介绍了低速风洞模型飞行试验技术原理及国内外发展现状,对试验技术主要特点及其在支撑先进战斗机研制中的作用、应用范围、应用阶段以及面临的主要挑战进行了分析,为试验技术发展和应用提供参考。发展和应用低速风洞模型飞行试验技术,有利于充分挖掘战斗机的气动性能与控制性能,降低试飞风险,是新一代战斗机研制、新技术工程化应用的重要支撑技术。     

空中垄断——未来战斗机始终如一的任务

现代电子技术、计算机技术、网络技术、信息技术、隐身技术、精确攻击武器技术和种种能和未来战斗机研制和使用挂上钩的先进技术的迅速发展,伴之以扑朔迷离的未来战争环境,使21世纪战斗机空中作战模式的发展和预测笼罩上了一层浓雾.但是,根据近年来有关信息战、无人攻击     

先进战斗机的飞行控制计算机系统研究

 先进战斗机具有超声速巡航、隐身性、敏捷性和短距/垂直起降(STOVL)等技术特征。这要求先进战斗机不但在气动外形和推进系统与传统战斗机不同，而且还必须改善飞行控制系统的结构和功能。首先详细分析了F-22战斗机和联合攻击机（JSF）的飞行控制计算机系统组成和结构，并对它们的典型特征进行了分析。随后，根据中国目前的微电子工业技术和软件技术水平，探讨了研制适合中国的下一代战斗机飞控计算机系统的多项关键技术和发展思路。     

JSF制造技术综述

美国先进联合攻击战斗机 (JSF)项目在充分提高飞机性能的基础上 ,利用先进制造技术 ,最大限度地节约了成本。本文介绍了数字化技术、精益生产、高速加工技术、先进复合材料技术及质量保证技术在JSF制造中的应用     

浅议未来战斗机的发展趋势

本文就未来战斗机的发展趋势进行了初步分析,预测未来战斗机将广泛采用推力矢量技术、隐身技术、无尾技术、主动柔性机翼技术等高新技术,分析战斗机由于采用高新技术而引起的性能变化,以及由此而导致的空战模式的变化,并对我国发展未来战斗机提出了自己的建议。     

航天先进结构复合材料及制造技术研究进展

随着航天装备的发展,对轻质的树脂基结构复合材料技术提出了新的发展需求,推动了结构复合材料及其制造技术的新发展。本文重点从结构复合材料材料体系、制造方法及应用等方面介绍了近年来国内外航天先进结构复合材料研究与应用新进展,并结合航天飞行器发展需求,对未来航天结构复合材料研究与应用发展方向进行了探讨。     

飞机高能束增材制造结构研究

轻质高效、长寿命、多功能、低成本、快速响应制造是现代飞机结构技术的发展方向,但受限于传统制造技术,一些创新的结构存在"设计得出却造不出"的问题。高能束增材制造技术的发展为新概念结构工程的实现提供了契机。基于高能束增材制造技术,针对现代飞机结构特征需求,提出了大型整体化、梯度复合化和功能结构一体化等发展方向,创建了新概念构型,开展了设计与评定方法研究,提出了基于技术成熟度的工程化验证模式。     

先进舰载战斗机强度设计技术发展与实践

舰载战斗机是航空母舰上的主要武器,为满足舰面起飞、着舰和停放等要求,舰载机需围绕起落架系统、拦阻钩系统和翼面折叠系统等"特征结构"进行设计。先进舰载战斗机着舰冲击能量是陆基飞机的6倍以上、拦阻带来的水平载荷超过陆基飞机的15倍,因此特征结构的高载荷对强度设计提出了更高的要求。围绕舰载机"特征结构"及"特征载荷",开展了主要的设计工作,包括："特征载荷"计算,即起落架载荷、拦阻载荷和折叠载荷计算;"特征结构"的强度设计及试验验证,包括起落架系统、拦阻系统、翼面折叠系统的动力学仿真计算、静/疲强度分析、折叠翼面的非线性颤振分析以及综合试验验证;"特征载荷"对其他机体结构强度的影响分析,包括着舰载荷对起落架支撑结构强度的影响、拦阻载荷对后机身支撑结构强度的影响、拦阻着舰的全机动力学响应以及着舰载荷与拦阻载荷的共同作用对全机结构强度的影响;体现舰载机"特征结构"强度特点的试验验证方法等。上述研究成果已成功应用于先进舰载战斗机设计中。     

用石墨纤维材料制成的喷气式战斗机

未来的大型商用和军用喷气机,可能主要用石墨纤维线制造,而不是用金属制造。用这种线制造飞机现已进行。 大黄蜂18型战斗机,是美国最先进的多用途战术战斗机。这一新型飞机从它的结构材料来看,它的1/8的结构部件就是用石墨线制成的。层压的石墨线是一种石油副产品。美国海军计划购买811架由麦克唐纳和诺思罗普两家公司共同生产的这种新型强击战斗机。垂直稳定器、舵、起落架门和减速板均用石墨制成。 美国霍索恩城诺思罗普公司的研究机构,在对石墨进行研究和发展方面,是个先驱者。尽管所有的主要飞机制造公