摘要:原始技术创新是中国航天事业发展的正本之源。本文通过分析航天领域技术攻关中创新实践案例，总结了工程创新的经验和途径。并且在工程实践的基础上，提出独立探究科学本质、辩证分析技术内涵、以系统工程方法破解性能提升途径的航空航天工程创新理念。

摘要:航空发动机机匣是航空发动机重要的连接、承载部件，它结构复杂、刚性弱、材料难加工，目前存在加工变形严重、壁厚精度差等制造难题，已成为制约新型航空发动机研制和生产的瓶颈。针对薄壁机匣的制造需求，本文提出了旋印电解加工技术，该技术采用回转体电极作为阴极工具，通过工件与工具的同步对转对阳极工件逐层精确溶解去除，实现薄壁机匣的无变形精密加工成形。研究揭示了旋印电解加工阳极成形规律、难加工材料脉动态溶解机理、电解液流场分布特性等基础科学问题，突破了阴极工具设计、钛合金点蚀抑制、流场优化设计等关键技术，研制出具有自主知识产权的大型旋印电解机床，实现了大型薄壁机匣的高效精密加工，为新型航空发动机的研制和生产提供了重要的技术支撑。

摘要:航天器着陆缓冲机构是开展地外天体着陆探测的核心装置，其着陆性能直接关系到整个探测任务的成败。本文梳理并总结了现有航天器着陆缓冲机构的相关设计技术，重点介绍了航天器着陆缓冲方法、机构构型和地外小天体着陆/锚定机构，并对其优缺点和适用情况进行了总结分析。其次，针对各类着陆缓冲机构总结了动力学分析技术现状，对比了理论解析模型法、全机刚体仿真分析法、刚柔耦合仿真分析法、全机柔性仿真分析法和半主动控制仿真法等动力学分析方法的优劣。再次，论述了地面等效试验技术的研究进展，阐述了滑轮平衡法、斜坡模拟法和全机1/6尺寸模型法3种地面等效试验方法的主要特点。最后，结合未来深空探测需求，对航天器着陆技术存在的问题、及发展趋势进行了总结与展望。

摘要:航空发动机和燃气轮机在海洋环境下服役时，热端部件承受高温、高压、高转速机械载荷和高盐雾、高湿度等腐蚀环境耦合作用，常发生热腐蚀-疲劳失效，影响结构完整性、安全性和可靠性。本文针对航空发动机和燃气轮机热端部件热腐蚀-疲劳失效问题，总结和分析了涡轮盘、涡轮叶片高温合金及涂层热腐蚀机理，涡轮盘、涡轮叶片高温合金热腐蚀-疲劳失效机理以及热腐蚀-疲劳寿命预测模型和寿命评估方法，并对航空发动机和燃气轮机热端部件热腐蚀-疲劳试验研究和寿命评估方法的发展趋势进行了展望，以期促进燃气-海洋环境耦合作用下热端部件结构完整性评定方法的发展。

摘要:网络系统是一类由多个子系统通过机械或通信相互耦合所构成的系统。该系统由于其结构复杂、耦合机制多变，具有较高发生故障的概率。随着近几年人工智能的快速发展，网络系统除了可能发生物理故障，还可能存在恶意决策，为系统的安全性带来了新的威胁。本文首先针对网络系统的物理故障，从容错控制和容错优化两个角度总结和梳理当前国内外相关的研究成果。接着，沿着容错博弈控制技术发展的脉络，从博弈控制到分别面向物理故障和恶意决策的容错博弈控制，总结了相关的研究成果。进一步，梳理了当前博弈论在集群飞行器中的应用现状，并以此抛砖引玉，希望推动容错博弈成果在航空航天领域中的应用。最后给出了几个未来值得探索的研究方向。

摘要:采用守恒律方程求解流体流动问题时，单元界面通量的计算尤为关键，该过程也被称为通量重构。由于离散控制方程的物理量定义在解点上，如何利用解点上的值来计算单元界面的通量，是计算流体力学最为关心的问题之一。针对该问题的研究已发展了各式各样的计算格式，例如完全基于数学重构的差分近似、基于部分物理重构的黎曼通量求解器以及近年发展起来的基于完全物理重构的气体动理学格式、格子Boltzmann通量算法和气体动理学通量算法。本文首先对几种典型的通量重构算法进展进行回顾和分析；然后着重介绍格子玻尔兹曼通量算法和气体动理学通量算法的研究进展及其相关应用；最后就该类算法存在的挑战和可能的研究方向进行展望。

摘要:“天问一号”火星探测器超高频（Ultra high frequency， UHF）频段中继通信系统作为中国首次火星探测任务实现的重要组成部分，负责为着陆巡视器与环绕器之间在火星进入、下降、着陆阶段（Entry， descent and landing， EDL）与火面巡视阶段提供高效可靠的通信服务。本文对中国火星探测器UHF频段中继通信方案进行了介绍，给出中继通信系统的组成、技术指标及链路设计方法，并对在轨飞行试验数据进行了分析。结果表明，全新研制的“天问一号”探测器UHF频段中继通信系统圆满完成了任务目标，其设计、实现和应用为后续中国深空中继通信系统研制提供了技术参考。

摘要:面向直升机高速化的发展趋势，总结了国外高速旋翼飞行器的发展历程，开展了高速旋翼飞行器与直升机、通航飞机、公路、铁路等交通运输工具的效能仿真对比，基于潜在的民用市场需求，综合分析了高速旋翼飞机器在交通运输系统和应急救援体系中的优势与劣势。结果表明，民用高速旋翼飞行器在中国具有明确的战略发展定位，一方面可作为交通体系干支通、全网联的重要节点，以突出的任务效能融入交通运输应用体系；另一方面，面向中远程应急救援的需要，可满足敏捷救援体系响应速度的需求，填补现有直升机应用领域的空白。最后，针对重点发展构型，展望了中国未来民用高速旋翼飞行器的关键技术。

摘要:智能化赋能、全维度攻防、弹性分布式协同已经成为未来攻防对抗作战体系发展的重要方向，面向未来全域立体攻防体系对抗，本文全面分析了未来智能跨域弹性防御作战需求，提出了未来智能跨域弹性防御体系构建思路和发展趋势，分析了智能化跨域弹性防御作战的关键技术，以支持未来智能跨域弹性防御作战体系建设。

摘要:适航审定是国际通行的为保障民用航空安全而开展的依法行政行为，是国家民用航空工业核心竞争力的重要组成部分，是促进民用航空工业健康发展、推动国民经济战略转型的重要力量。本文提出适航审定“三性”模型，针对各国适航审定技术标准一致性、适航管理标准差异性、适航审定结果可接受性，从理念、模型、实践等方面进行深入分析，揭示了适航审定“三性”关系的理论内涵，构建了适航审定“三性”之间的关系模型，通过该模型的研究指导我国开展适航国际合作和适航法规体系建设，并在适航审定实践中验证了“三性”模型的有效性。通过适航审定“三性”的研究，可以不断提高技术标准一致性，缩小管理标准差异性，确保审定结果被国际社会广泛接受，增强中国民航适航审定国际话语权和影响力，为我国民用航空工业发展壮大、走向世界营造更公平的国际政策环境。

摘要:基于中国知网（China national knowledge internet， CNKI）和ISI Web of Science数据库，对灰色系统理论近40年来的成果进行检索和梳理。在中国知网数据库中输入灰色系统、灰数和序列算子等10个词组，共查到文献22.7万多篇。进入21世纪之后，中国知网数据库收录的灰色系统论文呈快速增长趋势。自 2008年起每年收录的论文超过1万篇，2014年起突破1.5万篇。灰色系统方法和模型被广泛应用于物理、化学和生物等自然科学各学科领域以及交通、电力、机械等工程技术领域，取得大量具有重要价值的成果。从承担国家重要科技计划的项目组和中国双一流高校发表的大量应用灰色系统方法和模型的文献可以看出，灰色系统理论在推动中国科技进步、创新发展及高层次人才培养过程中发挥了重要作用。

摘要:为了满足民用和军事领域对智能飞行器日益增长的需求，在承载、连接等功能的基础上，具有自诊断、自适应、自控制、自修复等“智能功能”的智能结构应运而生。这一技术的出现显著地推动了航空领域的发展，如利用形状记忆合金作为驱动器驱动指定结构变形可以改变飞行器气动性能，而利用压电材料作为传感器和驱动器对结构进行健康监测和振动噪声控制是当前智能结构研究的重要方向。以此为背景，介绍了南京航空航天大学智能结构研究团队近十年来在智能结构方面的研究进展，以期为智能结构技术的发展与创新提供可以借鉴的思路。

摘要:预制体作为复合材料的增强相，决定着复合材料的性能。而预制体的性能往往取决于纱线的空间结构，为了反映织物内部纤维束的宏观三维空间结构和微观截面几何构型，通过将纱线离散化，用数值模拟和仿真方法模拟织造过程。本文综述了复合材料预制体织造过程的数字单元法模拟研究进展。在微观几何结构方面，详述了数字单元法研究由理论到应用的发展历程，对先进的数字单元建模方法进行了介绍，指出当前模型对于数字单元法模拟纺织过程较为理想化，未考虑纤维的抗弯刚度、空气阻尼效应以及横向压缩引起的能量损失等工艺参数，指出今后的研究中可进一步优化数字单元法，实现参数化建模，深入研究纤维束变形机理以获得纤维更为真实的微观几何结构模型。

摘要:针对高超声速飞行器飞行过程中颤振边界变动范围大、试验测试难的问题，本文开展了考虑气动热效应的翼面结构地面颤振试验技术研究。首先基于工程法对结构所受的气动加热进行了分析，在此基础上开展了结构的热颤振特性评估并作为地面颤振试验结果的参考标准。考虑实际飞行中结构温升效应影响，建立了基于多工况点的气动力综合优化降阶算法，确保了整个温升过程的气动力模拟的精度。通过建立基于模糊逻辑比例、积分和微分（Proportional integral derivative，PID）控制的多点协调控制系统，实现了温升过程中时变系统的激振力控制器设计。最终搭建了地面颤振试验系统，按照典型飞行状态对结构的热颤振特性进行了测试，试验测试结果与仿真结果对比相对误差约10%。

摘要:弹性波/声波超材料具有许多超常力学性质，为航空、航天和船舶等领域的装备减振降噪提供了新途径。本文介绍多胞局域共振型超材料的减振实验研究。该研究基于局域共振元胞的频散分析、波动传递率分析和周期结构的振动响应计算，讨论了超材料在带隙频率区内外的波动传播。设计制造了具有低频带隙的轻质周期性局域共振超材料构型，并用于空间桁架结构的振动抑制实验。实验结果表明，在15~45 Hz的带隙频率区间，多胞超材料减振装置可使振动传递率降低30 dB以上，展现出良好的减振效果。

摘要:半柔壁喷管是跨超声速风洞柔壁喷管的一种类型，由喉道块、可变型面的柔板及出口端板等部分构成。半柔壁喷管具有长度短、支撑机构数量少、建设成本低、系统可靠性高、运行维护成本低等优点。鉴于半柔壁喷管的各项优点，航空工业气动院的0.6 m连续式跨声速风洞和2.4 m连续式跨声速风洞均采用半柔壁喷管。本文以0.6 m风洞的半柔壁喷管为例，详细介绍航空工业气动院的半柔壁喷管型面设计方法，主要内容包括曲率连续的喷管无黏型面设计方法、曲率连续的附面层位移厚度计算方法、喷管型面的迭代设计方法、半柔壁喷管设计方法和喉道块上游型线设计方法。本文提出了一种根据计算流体动力学（Computational fluid dynamics， CFD）和流场校测结果调节附面层位移厚度的喷管型面校准方法，有效地提高了喷管型面出口马赫数的精准度。半柔壁喷管流场校测结果表明，半柔壁喷管菱形区的马赫数偏差小，流场均匀性良好，达到国军标先进水平。

摘要:随着计算流体力学（Computational fluid dynamics， CFD）技术的发展，混合雷诺平均N-S方程（Reynolds averaged Navier-Stokes， RANS）/大涡模拟（Large eddy simulation， LES）类方法被越来越多地应用于航空领域的大分离流动及气动噪声的仿真分析中，并取得了很好的效果。本文选取M219空腔流动风洞试验模型，在Ma=0.85的情况下，进行了混合RANS/LES方法的验证，并进行了网格敏感性分析；然后针对影响空腔流动的几个关键因素进行了仿真研究，并给出了主要的研究结果；最后，针对L/D=7的大长深比空腔，研究了增加隔板形成前后两个L/D=3.5的串列空腔的流动特点。

摘要:为改善常规乘波体布局的宽域气动性能，提出了一种基于复杂三维弯曲激波面的宽域变马赫数乘波体设计方法，其本质是将局部偏转吻切方法与“并联变马赫数”概念相结合，各流面内的设计马赫数不再保持不变，而可根据需求进行调整，以此提高乘波体的宽速域性能。该方法采用Bezier曲面直接指定所需三维激波形状，使得激波形状的选取更为灵活。结果表明，基于三维弯曲激波的变马赫数乘波体拥有更为均衡的气动与几何特性，更适于宽域飞行，且各流面内设计马赫数的离散单调性对此类乘波体性能有较大影响。相同条件下，马赫数7至12范围内设计的基于三维弯曲激波的变马赫数乘波体相较于吻切锥变马赫数乘波体具有更大的容积与更高的升阻比，但容积率有所下降。

摘要:本文提出了一种执行器故障的舰载机着舰容错控制系统，该系统可有效抑制着陆过程中的外界干扰和执行器故障带来的不利影响。首先，利用基于最小二乘的自回归模型对甲板运动进行预测，以获得在波浪干扰下的准确落点；其次，设计了下滑路径导引律，利用该导引律生成飞行航迹角；此外，设计了基于干扰观测器的快速终端积分滑模控制器，利用低通滤波器实现了控制器串联设计；最后，通过李雅普诺夫函数证明了该容错控制方法的跟踪误差一致有上界。将本文方法与比例-积分-微分控制器进行了对比数值仿真，验证了该算法的可行性。

摘要:针对带有输入时滞和外部干扰的集群无人机系统，提出了一种基于强化学习的集群无人机事件触发分布式自适应最优控制方法。为了实现最优控制，引入了基于神经网络的强化学习算法，并设计了一种与系统控制性能有关的动态事件触发策略，该策略可以在尽可能降低对一致性控制性能不利影响的前提下，减少通信资源的浪费，同时该策略不存在Zeno行为。此外，在控制器设计过程中，引入了一种含有积分项的坐标变换来处理系统的输入时滞问题。在输入时滞和外部干扰的影响下，所提出的基于干扰观测器的最优分布式协同神经网络控制策略能够保证每个无人机系统所有信号都有界，并且每个无人机系统的输出能够实现一致性。最后，仿真结果验证了所提控制方法的有效性。

摘要:多电飞机将机载二次能源逐步统一为电能，有效提高了飞机的燃油经济性、可靠性和维护性，已成为航空科技发展的重要方向。作为机载二次能源系统的核心，电力系统在多电飞机发展过程中起到了关键支撑作用。电力系统及其关键技术的创新发展是实现飞机综合性能提升和全局优化的必要基础。本文从多电飞机的基本概念与特点出发，分析对比了典型多电飞机的电力系统架构，在此基础上系统地总结了支撑多电飞机电力系统发展的关键技术，讨论了未来多电飞机电力系统高压、直流和智能化的发展趋势。

摘要:南京航空航天大学雷达探测与成像技术研究团队利用自主研制的无人机（Unmanned aerial vehick， UAV）机载高分辨率微小型合成孔径雷达（Mini synthetic aperture radar， MiniSAR）系统，针对多类具有代表性的地面目标进行全方位回波录取及成像处理，构建了拥有自主知识产权的复杂目标SAR数据集，并依托该数据集开展了基于人工智能的目标识别方法研究。针对无人机运动姿态不稳定、辅助传感器精度受限导致的图像散焦问题，本文提出了新型运动补偿及新型二维自聚焦算法。实验表明，虽然AlexNet、ResNet-18、AConvNet和VGG等经典神经网络在MSTAR十类目标分类问题中取得了接近100%的分类准确率，但将其应用于南航MiniSAR数据集时分类准确率均明显低于90%。由于本文采取的实验方法与SAR目标识别技术的实际应用场景较为接近，该MiniSAR数据集对于面向工程应用的SAR目标识别算法研究将会具有重要参考价值。