弧光明远——大尺寸“增材+”引领绿色航空低碳发展

简介

一、项目背景 航空业碳排占全球3%，造成全球5% 温室效应，预计到2050年，航空业碳排占全球总碳排放的22%，欧美出台航空业碳排市场交易机制，能耗飞机运输成本将显著增加。国产飞机实际碳排远高欧美，欧美飞机制造使用大尺寸增材制造使飞机减碳节能，大尺寸增材制造技术是实现飞机减重、减阻、减排的重要手段。 二、实践过程 在初代团队基础上，第二代团队创始人刘畅2022年在中国试飞院等企业调研，发现应力变形及孔隙率问题，23年带领主创团队攻克航空大尺寸增材难题，自研具有锤击强化、激光强化的复合大尺寸电弧熔丝增材制造设备，24年注册成立公司进行产品生产和科技成果转化。 三、创新意义 本项目创新点包括：①基于动态冷/热约束的锤击强韧化工艺，建立锤击参数工艺库，高效调控晶粒组织，增加锤击变形量，抑制构件变形，飞机大构件实现增材制造。②业内首次将激光冲击用于增材制造工艺，利用等离子体爆炸的冲击波效应，使构件不产生塑性变形下实现形变强化，发动机燃烧室等关键结构实现增材制造。③独创“增材+设计“创新理念，通过一体化设计、拓扑优化设计、性能最优设计一系列设计方案，实现构件减重、减阻、提升热效率。 四、发展前景 团队成员共申请11项国家发明专利，在领域顶刊、顶会发表高水平论文12篇。已成立公司，与**1896资本管理有限公司达成1000万投资意向，与学校国家技术转移中心签订场地免租入驻协议，已建立工厂并搭建两套生产设备。 团队3D打印涡喷发动机燃烧室在国家增材创新中心完成产品中试，通过汉唐检测、华谊检测等多家权威机构检测，相关增材制造技术通过国家级科技查新。 团队为中国商飞上海飞机制造公司打印典型飞机翼肋构件，助力C919改型升级。团队为全球航发龙头赛峰与中国航发合资企业北京南方斯奈克马公司打印GH4169涡轮发动机机匣，签订订单119w元。与南京英尼格玛、福尼斯智能装备等行业龙头企业签订订单200w元。 五、团队协作 项目由机械工程学院刘畅博士及管理学院李坤荦硕士牵头，获同组增材制造十米运载火箭连接环项目管理员杨健楠博士的大力支持，依托机械工程学院机械制造系统工程国家重点实验室、国家增材创新中心优质资源，共建多学科交叉创业团队。 六、社会价值 团队受邀参加”绿色商飞日”活动、第二届大飞机绿色发展论坛，助力国产大飞机C919、C929减碳节能。公司提供130余次实习岗位，带动百余人次就业。