21 发动机喷燃雾化器件尺寸与形位校准装置

【技术开发单位】 哈尔滨工业大学

【技术概述】 随着新一代高性能战斗机(三代机、三代半机和四代机等)、大型运载火箭、精确变轨卫星和高速巡航导弹等的技术/战术指标不断提升，对核心部件或分系统的性能提出越来越高的要求，因此，不断引入先进技术，如燃料微喷雾化技术、微孔气膜冷却保护技术和跨尺度微/小孔超精密制造技术等，这集中地反映在上述高性能武器装备的发动机和伺服机构上。由于我国缺少在宏观零件上进行大深径比微孔和小孔的超精密加工和测量技术与装备，在研究和生产中必然遇到极大的困难，使大深径比微孔径和小孔径的超精密测量成为技术难题，并使其成为制约发动机和伺服机构制造质量提升和性能指标提升的瓶颈。

技术突破：1)提出了基于双光纤共球耦合的微位移传感方法，研制成功深微孔瞄准传感器的测量系统，解决了测头可测深度和孔径大小光学系统景深受限制的难题，可测最小孔径达φ0.1 mm，深径比≤9∶1；2)提出了基于微焦准直的光纤微位移传感方法，研制成功深微孔瞄准传感器与测量系统，其位移放大倍率达2 000～10 000倍，分辨力达1 nm，深微孔瞄准传感器具有深5 mm的测量能力，可测最小孔径达φ0.1 mm，解决了大深径比微孔径超精密测量难题；3)提出了基于球形电容极板的微位移传感方法，研制成功深小孔瞄准传感器与测量系统，可测最小孔径达φ3.0 mm，可测孔深径比≤13∶1，测量分辨力达4 nm，解决了毫米级大深径比小孔超精密测量难题；4)研制成功国内第一台大深径比微孔和小孔超精密测量仪，填补了国内空白。

实现原理：采用瞄准触发式测量原理。

实现途径：采用双光纤共球耦合瞄准式传感器、单光纤微焦准直式传感器和球形电容极板式传感器，形成测量过程中的准确瞄准。

【技术指标】

1)微力或非接触式瞄准与测量方式；2)孔径测量范围：φ0.1～φ20 mm，扩展不确定度：0.5 μm(k=2)；3)可测长径比：微孔部分(φ0.1～φ1.0 mm，不含φ1.0 mm)9∶1；小孔部分(φ1.0～φ20.0 mm)13∶1。

【技术特点】 在深微孔测量技术领域，综合水平最高、最具权威性的是德国联邦物理技术研究院(PTB)。该单位在完成基于微光珠传感的深微小孔测量技术后，研制出基于上述技术原理的测量标准装置。本项目研制的“大深径比微/小孔径超精密测量装置”经与PTB进行的对比实验表明：双方对标准样件φ0.3 mm的微测试结果吻合；PTB可测量的最小孔径为φ0.2 mm，本项目为φ0.1 mm；PTB对百微米量级深微孔的可测深度为0.5 mm，本项目对百微米量级的深微孔的可测深度为5.0 mm；PTB的扩展不确定度为0.9 μm，本项的扩展不确定度为0.5 μm。在可测最小孔径、可测最大深度和测量精度三个核心指标方面均优于目前国际最高水平。

【先进程度】 国际领先

【技术状态】 试生产阶段

【适用范围】 先进制造领域

【获奖情况】 获国防技术发明奖二等奖

【专利状态】 获发明专利22项，其中国际发明专利3项

【合作方式】

1)合作开发、技术服务。

2)投资需求：1 200万元。

3)转化周期：1～2年。

4)投资回报率：预估市场需求约为700台。以每台售价150万元计，可创产值12.0亿元人民币。

【预期效益】

1)在航天、航空的研究单位、企事业单位和计量技术机构，可推广工程测量型大深径比微/小孔径超精密测量仪。其市场需求约为100台；同时在汽车工业领域推广上述仪器，其市场需求约为700台。以每台售价150万元计，可创产值12.0亿元人民币；

2)所发明的三类传感器都具有三维瞄准和测量能力，在三坐标测量领域具有推广应用价值。

【联系方式】

联系人：王林

电 话：0451-86403078/15846581523

22 精密化学铣切加工技术

【技术开发单位】 南昌航空大学

【技术概述】 化学铣切是解决钛合金、铝合金及高温合金机械加工困难的一种有效方法。本实验室系统地研究了钛合金、铝合金和高温合金的减重化铣及精密化铣配方及工艺，建立了槽液分析和调整控制方法。目前，已形成了完整的化学铣切工艺规范。

【主要技术指标】

钛合金化铣的具体技术指标为：化铣速度10～20 μm/min，表面粗糙度≤Ra0.8 μm，(部分钛合金≤Ra0.4 μm)加工精度(0.3±0.05) mm，渗氢量TC1<10 ppm、TC4<10 ppm，化铣加工钛合金的疲劳性能优于机加钛合金的疲劳性能，化铣液寿命可达到90 g/L钛离子。

铝合金化铣的具体技术指标为：在Al3+含量为5～90 g/L时，化铣速度为30～50 μm/min，表面粗糙度<1.3 μm，浸蚀比公差±0.1，化铣精度<(0.30±0.05) mm。

表面铣切厚度均匀；2024-T3和7075-T6两种铝合金材料化铣后疲劳曲线在空客基础疲劳曲线之上，化铣工艺满足疲劳要求

【技术特点】 1)加工精度高；2)表面质量好，表面无缺陷；3)吸氢量少，不影响材料力学性能；4)环境污染低，解决了钛合金化铣酸雾逸出造成环境污染严重和对操作人员危害等关键问题；5)溶液成分简单、寿命长。

【适用范围】 飞机、发动机减重及隐身等。

【专利状态】 授权发明专利2项，申请发明专利2项

【技术状态】 批量生产阶段

【合作方式】 技术转让 合作开发 技术服务

【预期效益】 提高军机及民机质量及生产效率。

【联系方式】

联系人：杜楠

电 话：0791-83863187/13679169659

23 3D打印技术

【技术开发单位】 中国科学院福建物质结构研究所

【技术概述】 基于选区激光熔融(SLM)技术，开发出大尺寸、高精度的金属粉末3D打印设备，结合自主研发的金属粉末球化制粉技术和粉末处理工艺，成型件质量接近锻件水平；基于立体光固化成型(SLA)工艺开发出了系列光敏树脂快速成型3D打印设备，包括405 nm自下而上SLA 3D打印机、355 nm自上而下的SLA 3D打印机以及DLP面成型3D打印机；利用一种新型的高透气率透明元件，在国内首次实现高速连续面成型(CLIP) 3D打印技术，成型速度达600 mm/h,比国外同类设备快20%。所研发的相关3D打印工艺与技术可满足多种光敏树脂和金属粉末材料的快速成型，覆盖低、中、高端等不同领域的应用需求。其中SLM、SLA以及DLP这几种工艺的3D打印技术已经成熟并实现设备量产。

【技术指标】

SLM金属3D打印机

1)成型尺寸：250 mm×250 mm×200 mm；2)激光：500 W、1 064 nm光纤激光器；3)聚焦光斑：50～100 m；4)扫描速度：6 m/s；5)分层厚度：0.05～0.025 mm；6)打印耗材：TC4钛合金，304不锈钢等。

SLA树脂光固化3D打印机

1)成型尺寸：500 mm×500 mm×500 mm；2)激光类型：355 nm紫外全固态激光器；3)光束质量：m2<1.3；4)扫描速度：6 m/s；5)分层厚度：0.1、0.05和0.025 mm。

CLIP 快速3D打印机

1)成型尺寸：96 mm×54 mm×100 mm；2)Z向打印速度：>500 mm/h。

【技术特点】

SLM金属3D打印机

1)采用自主研发的高品质光纤激光器作为光源，光束质量高。

2)采用特殊设计刮刀，刮刀寿命提高1倍，铺粉更密实，成品工件致密度更高。

3)结合无支撑打印工艺，减少支撑结构应用。

4)粉体预热功能、减小热致畸变。

5)打印过程实现视频远程监控。

SLA树脂光固化3D打印机

1)独特光学设计，保证成型精度下打印面积提高4倍。

2)树脂容器容积可调专利技术，适应不同零件尺寸，提高材料利用率。

3)可更换袋式容器专利，每次更换不同材料节省费用数万元。

CLIP 快速3D打印机

采用自主知识产权专利技术，在国内首次实现高速连续面成型(CLIP)3D打印技术，成型速度达600 mm/h,比国外同类设备快20%，目前打印速度处于国际领先水平。

【适用范围】

1)SLM金属3D打印机可以使用钛合金、不锈钢等材料，可以在航空航天、汽车、医疗等行业应用，如：飞机、汽车、发动机等零部件、种植牙基台、骨科植入物等。

2)SLA树脂光固化3D打印机，主要用于工业领域模型制造，用于鞋模、花洒、创新创意模型等产品开发生产。

3)CLIP快速3D打印机，可以应用于鞋业、医疗行业，用于鞋底、医用手术导板的快速打印制造。

【专利状态】 授权发明专利10项

【技术状态】 批量生产阶段

【合作方式】 合作开发 技术服务

【预期效益】 3D打印的行业规模都呈现快速上涨阶段，2011年全球3D打印行业整体收入仅17.14亿美元，而到2015年已达到51.65亿美元，复合增速超过30%。预计到2018年，全球3D打印行业总收入将超过110亿美元。相比全球平均水平，我国的3D行业的市场规模增速更加惊人。2011年国内3D打印行业整体收入仅为约10亿元，到2015年已达到78亿元，复合增长率近70%。预计到2018年，我国3D打印行业规模将超过200亿元。这种高增长性符合行业成长期的特征。

本项目研制的3D打印设备，可用于航空航天、汽车、电子、珠宝首饰、医疗仪器等行业的相关元器件或模型的设计与加工。SLM 金属3D打印机、SLA树脂光固化3D打印机以及CLIP快速3D打印机这3种设备批量生产并投放市场后，到2020年3D打印产品年营业额可以达到5 000万元以上。

【联系方式】

联系人：林文雄

电 话：18120863669

24 直接驱动伺服阀

【技术开发单位】 中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所

【技术概述】 直接驱动伺服阀(DDV)是一种由电机转换装置直接驱动液压功率放大级，输出流量、压力的新原理电液伺服阀。直线式DDV由力马达、 阀体、位置传感器以及相应的控制器等4个主要部分组成。力马达、阀芯以及位移传感器同轴安装。给直线力马达施加来自控制器的控制指令，在电磁力的作用下力马达输出轴产生位移，直接拉动与输出轴连接在一起的阀芯运动，实现阀套上节流窗口孔开合量的变化，传感器监控阀芯位移，将采集信号反馈到控制器，形成闭环系统，达到控制输出流量的目的。

【技术指标】 液压系统双液压系统；线圈4线圈；额定指令7.5 V；电阻(20 ℃)8.5(单)；剪切力≥580 N；供油压力0～28 MPa；回油压力(max)21 MPa；额定流量36 L/min(单系统，21 MPa)；内漏≤0.8 L/min；滞环2%；线性度≤7%；分辨率≤1%；行程0.45 mm。

【技术特点】 抗污染能力强，可靠性高；内漏小、无功损耗低；性能对压力波动不敏感；电气四余度、液压两余度(原型)。

【先进程度】 国际先进

【技术状态】 小批量生产、工程应用阶段

【适用范围】 在民用领域直接驱动伺服阀可以替代目前两级电液伺服阀产品，可以广泛应用于燃气轮机、石油开采、冶金、工业自动化、模具制造等领域。国外也已经开展了民用客机飞行控制、刹车防滑等领域使用直接驱动伺服阀的技术验证工作。

【获奖情况】

集团科技进步奖3等奖一次

国防科技进步奖3等奖一次

【专利状态】 取得专利3项

【合作方式】 合作开发

1)投资需求。寻求投资增强加工及装调生产能力，实现年产各类直接驱动伺服阀4万台的生产能力，预计需要投入资金2亿元，实施周期36个月。

2)合作开发。与具有高精度液压滑阀偶件及相关产品加工能力，电机、传感器等磁性材料加工能力的企业合作，提高产品的加工能力。

【预期效益】 目前国内市场上能够批量提供直接驱动伺服阀产品的只有MOOG公司，应用于工业控制、燃气轮机、石油开采等领域，未来10年的市场规模可达40亿元。考虑到该类型产品还可以部分替代目前广泛应用的传统电液伺服阀产品，市场规模还将扩大，预计未来10年市场规模可达200亿元以上。

【联系方式】

联系人：杨占凯

电 话：029-88366600/18709266589

25便携式智能充电机

【技术开发单位】 河北宇能电气有限公司

【技术概述】 宇能智能充电机采用独创的自适应充电技术，推翻了麦斯三定律，颠覆了百年传统充电理论，从而改写了现行充电工艺和充电标准，使得蓄电池的充电过程不再是预设好的恒流限压、恒压限流和后期涓流三段式的固定充电曲线模式，而是充电过程针对单体蓄电池的实时状态，通过精确监测和计算，给定充电参数，变填鸭式充电模式为智能自适应充电模式，极大的提高了充电质量、充电速度、电能的利用率，实现全部智能化。

三大关键技术及解决途径如下。

1)采用蓄电池各相材料微变信息特征识别技术。采用此技术，可避免传统的“填鸭”式充电模式。在充电初期，充电机会自动的识别、检测蓄电池内部电解液及极板等各种材料的物理状态，通过检测判断蓄电池的状态，选择充电或维护充电模式。

2)充电参数精确计算技术。采用的充电参数计算方法，并非传统的充电模式设定充电参数，而是充电机通过检测蓄电池内部的荷电状态，实时将充电状态反馈于主控制系统，通过精确计算，给定此时蓄电池的最佳充电参数。此技术避免了传统充电过程对蓄电池的损伤，延长了蓄电池的使用寿命，并可提升蓄电池的充电质量，大量减少了操作人员的工作量。

3)虚拟变压技术。充电机核心部件之一就是变压器，本项目变压器突破传统的设计、生产工艺，采用软件控制，无铁芯、无铜线变压技术，实现了高功率、小型化变压，使充电机小型化、便携化，并可节约大量电能，提升了部队野外作业能力。

【技术指标】 输入电压：AC220 V±15%，50 Hz±4%；输出电压：DC12～60 V；输出电流：DC0～150 A；最大输出功率：9 kW；完全充电时间：≤5 h；充电电池温升：≤8 ℃；外形尺寸：345 mm(长)×330 mm(宽)×116 mm(高)；设备质量：12 kg；充电方式：自适应蓄电池充电；适应环境：温度 -40～+55 ℃，相对湿度≤90%；海拔高度：≤4 000 m；充电蓄电池块数：一次最大保障8块24 V或16块12 V蓄电池。

【技术特点】 1)万能式充电；2)充电时间短；3)充电电池温升低；4)蓄电池启动能力强；5)修复传统意义上报废的硫化电池，有效延长蓄电池的使用寿命；6)充电操作简单，易于控制；7)质量轻，体积小，便于携带。

【先进程度】 国际先进

【技术状态】 批量生产、成熟应用阶段

【适用范围】 该产品可广泛适用于陆军、海军、空军、火箭军、武警等各军兵种武器装备上多种型号蓄电池的快速充电；该产品还适用于新能源电动汽车及其配套行业。

【获奖情况】 保障60周年阅兵、70周年阅兵及一系列军演

【专利状态】 取得2项专利

【合作方式】 许可使用 合作开发

1)投资需求。寻求投资扩大产能。充电类产品及其衍生产品的生产线，产能达到5 000台/a，资金需求2亿元，实施周期24个月。

2)许可使用。可与具有相关部队资质的企业产开合作，签订许可使用的框架协议，许可其他企业使用我公司的充电机类产品。

3)合作研发。与新能源汽车制造商、蓄电池管理系统(BMS)研发制造商及控股股东展开合作，共同研发基于“自适应充电技术”的适用于新能源汽车的蓄电池管理系统和快速充电桩。

【预期效益】 随着《关于“十三五”新能源汽车充电基础设施奖励政策》的出台，我国新能源汽车及其配套设施的建设进入了快速发展阶段。充电桩、充电站等设施将覆盖高速公路服务区、机场、车站、大型公共服务场所等地方，市场应用规模预计在500亿元以上。同时充电桩、充电站等设施的建设可每年减少至少几十万吨二氧化碳的排放。

【联系方式】

联系人：王晓明

电 话：0312-5956779/18510388111