ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA >
Analysis of new structural designs and requirements for new materials and manufacturing processes in next generation aircraft engines
Received date: 2025-01-10
Revised date: 2025-03-31
Accepted date: 2025-04-23
Online published: 2025-05-08
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Defense Science and Technology Basic Strengthening Project(2022-JCJQ-JJ-0161)
With the continuous evolution of aircraft engine technology， the synergistic development of structural design， materials， and manufacturing processes has provided crucial support for enhancing aircraft engine performance. Each generation of aircraft engines corresponds to a new generation of structural design methods， materials， and manufacturing techniques. Particularly in recent years， driven by increasingly complex and diversified engine requirements， new structures， materials， and manufacturing processes have demonstrated a trend of cross-generational innovative development. We systematically compare the characteristics of structural design， material applications， and manufacturing processes across different generations of military turbofan engines， revealing three core technological innovation directions for next-generation aircraft engines. In structural design， focusing on high-efficiency integrated design， lightweight high-propulsion-efficiency design， and long-life high-reliability structural design， we provide in-depth analysis of breakthrough technologies including hollow lattice structures， topology optimization， micro-nano bionic designs， multifunctional structures integrating high-temperature resistance/stealth/wave-transparent capabilities， and morphing structures. In material innovation， we establishe material systems encompassing ultra-high-temperature structural materials， lightweight high-strength composites， stealth materials， and intelligent metamaterials， with particular emphasis on analyzing the performance requirements and application prospects of these advanced materials in extreme service environments. In manufacturing technology， we examine the revolutionary impacts of advanced techniques such as laser processing， additive manufacturing， micro-nano manufacturing， and intelligent manufacturing on the forming and quality control of complex components， thereby constructing a next-generation aircraft engine manufacturing technology framework. We aim to provide forward-looking references and guidance for the future development of aircraft engine technology.
Shaoping ZHANG , Meili HOU , Heng LI , Huiming GUO . Analysis of new structural designs and requirements for new materials and manufacturing processes in next generation aircraft engines[J]. ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA, 2025 , 46(23) : 431793 -431793 . DOI: 10.7527/S1000-6893.2025.31793
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