關(guān)于發(fā)布航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫材料/先進(jìn)制造及故障診斷科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計(jì)劃2023年度項(xiàng)目指南的通告

國(guó)科金發(fā)計(jì)〔2023〕18號(hào)

國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)現(xiàn)發(fā)布航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫材料/先進(jìn)制造及故障診斷科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計(jì)劃2023年度項(xiàng)目指南，請(qǐng)申請(qǐng)人及依托單位按項(xiàng)目指南所述要求和注意事項(xiàng)申請(qǐng)。 

國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)

2023年5月15日

航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫材料/先進(jìn)制造及故障診斷科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計(jì)劃2023年度項(xiàng)目指南

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是國(guó)之重器，盡快在這一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提升國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力具有重大意義。航空發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期服役在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速、交變負(fù)載等條件下，其關(guān)鍵零部件材料制備與加工制造工藝復(fù)雜，發(fā)動(dòng)機(jī)服役運(yùn)行過(guò)程中的安全保障也至關(guān)重要。目前我國(guó)高溫材料、先進(jìn)制造和故障診斷的基礎(chǔ)科學(xué)研究不足，嚴(yán)重制約著我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展。本重大研究計(jì)劃聚焦航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫材料、先進(jìn)制造、故障診斷三方面瓶頸問(wèn)題的科學(xué)基礎(chǔ)，強(qiáng)化需求目標(biāo)導(dǎo)向和成果應(yīng)用銜接，為我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供源頭創(chuàng)新思路與科學(xué)支撐。

本重大研究計(jì)劃面向國(guó)家重大戰(zhàn)略需求，瞄準(zhǔn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫材料、先進(jìn)制造和故障診斷等研究前沿，通過(guò)多學(xué)科交叉與深度融合，開展相關(guān)基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題研究，提升我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫材料、先進(jìn)制造和故障診斷基礎(chǔ)研究的原始創(chuàng)新能力和國(guó)際影響力；通過(guò)相對(duì)穩(wěn)定和較高強(qiáng)度的支持，聚集和培養(yǎng)一支具有國(guó)際水平的航空發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)基礎(chǔ)研究隊(duì)伍。

（一）航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫材料性能優(yōu)化與長(zhǎng)壽命使役穩(wěn)定性。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫材料的成分設(shè)計(jì)與相結(jié)構(gòu)優(yōu)化、服役條件下組織結(jié)構(gòu)演化與高溫性能的關(guān)系；制備及服役條件下航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫材料結(jié)構(gòu)缺陷的產(chǎn)生、跨尺度表征與調(diào)控；航空發(fā)動(dòng)機(jī)新型高溫材料的探索研究。

（二）航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件制造形性協(xié)同控制機(jī)理。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件成形機(jī)理與精度控制原理；特種/復(fù)合能場(chǎng)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫材料的作用機(jī)理；航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件表面狀態(tài)演化及調(diào)控機(jī)制。

（三）航空發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)信息感知與智能診斷預(yù)測(cè)原理。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)信息感知與監(jiān)測(cè)的理論和方法；面向航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障的人工智能診斷技術(shù)與大數(shù)據(jù)信息融合方法；航空發(fā)動(dòng)機(jī)容錯(cuò)控制理論與狀態(tài)少測(cè)點(diǎn)診斷預(yù)測(cè)方法。

根據(jù)總體布局，本重大研究計(jì)劃在實(shí)施過(guò)程中將進(jìn)一步聚焦航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫材料/先進(jìn)制造及故障診斷核心科學(xué)問(wèn)題，更加突出學(xué)科交叉，重點(diǎn)聚焦材料、制造和信息等領(lǐng)域的交叉融合創(chuàng)新，解決高溫構(gòu)件一體化設(shè)計(jì)與材料/工藝協(xié)同設(shè)計(jì)的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題，突破構(gòu)件成型工藝及其裝備、缺陷檢測(cè)及其裝備的關(guān)鍵技術(shù)，建立面向服役工況的構(gòu)件性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。2023年以集成項(xiàng)目形式對(duì)以下方向進(jìn)行資助。

（一）陶瓷基復(fù)合材料關(guān)鍵構(gòu)件方向。

針對(duì)未來(lái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)先進(jìn)陶瓷基復(fù)合材料高溫構(gòu)件的需求，開展材料設(shè)計(jì)-制造-檢測(cè)與考核驗(yàn)證-缺陷與失效模式評(píng)價(jià)分析等相關(guān)的基礎(chǔ)理論、共性技術(shù)的體系性集成研究，提出面向服役工況的考核指標(biāo)。

（二）鎳基單晶高溫合金葉片組織結(jié)構(gòu)損傷及其調(diào)控研究。

針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)鎳基單晶高溫合金葉片使役性能提升的材料成分設(shè)計(jì)及組織結(jié)構(gòu)調(diào)控開展集成研究，闡明高溫合金顯微組織結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律及穩(wěn)定性機(jī)制，建立滿足服役要求的成分設(shè)計(jì)與組織結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)圖譜，為我國(guó)鎳基單晶高溫合金葉片設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化提供理論依據(jù)。

（三）耐熱鑄造鋁合金的設(shè)計(jì)及其關(guān)鍵構(gòu)件制備技術(shù)。

針對(duì)面向250℃以上使役要求的耐熱鑄造鋁合金的成分設(shè)計(jì)、制備技術(shù)和典型部件的形性協(xié)同調(diào)控方法開展集成研究，探究耐熱鑄造鋁合金的設(shè)計(jì)原理，以及合金在凝固、熱處理以及近服役條件下的微觀組織演變及其對(duì)力學(xué)性能的影響規(guī)律，揭示合金的微觀組織演變規(guī)律和強(qiáng)韌化機(jī)理，為新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件的研制奠定基礎(chǔ)。

（四）抗氧化涂層使役穩(wěn)定性研究。

針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)C/C復(fù)合材料熱端構(gòu)件的可靠性問(wèn)題，開展長(zhǎng)壽命服役的涂層成分體系與微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、涂層異質(zhì)界面相容性和涂層長(zhǎng)壽命使役穩(wěn)定性研究，提出滿足服役要求的考核指標(biāo)，為航空發(fā)動(dòng)機(jī)C/C復(fù)合材料熱端構(gòu)件耐高溫長(zhǎng)壽命抗氧化涂層服役穩(wěn)定性提供支撐。

（五）整體葉盤形性狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)及一致性控制基礎(chǔ)研究。

面向航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤的機(jī)械加工，研究結(jié)構(gòu)、氣動(dòng)、疲勞等性能約束下的加工過(guò)程形性狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)方法，分析零件形性參數(shù)在多工序加工過(guò)程中的傳遞規(guī)律，形成航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤加工過(guò)程形性控制基礎(chǔ)理論與核心技術(shù)，為國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)高性能制造提供支撐。

（六）難加工材料/構(gòu)件能場(chǎng)輔助高效低損傷加工研究。

圍繞高溫材料難加工、復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造損傷難控制等挑戰(zhàn)，突破特種能場(chǎng)對(duì)高溫材料作用過(guò)程的作用機(jī)制、控制理論與方法，豐富完善航空發(fā)動(dòng)機(jī)新材料、新結(jié)構(gòu)關(guān)重件能場(chǎng)輔助高效低損傷加工技術(shù)體系，形成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，為航空發(fā)動(dòng)機(jī)高性能制造提供基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)支撐。

（七）葉片全表面強(qiáng)化均勻性與變形協(xié)同控制研究。

針對(duì)葉片類零件全表面強(qiáng)化整體均勻性控制和殘余應(yīng)力誘導(dǎo)扭曲變形控制技術(shù)難題，研究構(gòu)件全表面強(qiáng)化均勻性與非均勻性基礎(chǔ)理論，建立構(gòu)件全表面強(qiáng)化整體均勻性與變形協(xié)同控制方法，形成典型風(fēng)扇和壓氣機(jī)葉片、復(fù)材葉片鈦合金包邊表面強(qiáng)化過(guò)程變形在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以及表面殘余應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試規(guī)范。

（八）低介入的航空發(fā)動(dòng)機(jī)服役狀態(tài)感知與診斷研究。

針對(duì)我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)在研型號(hào)研制與在役型號(hào)服役安全保障需求，尤其是民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)壽命與高可靠需求，面向高速轉(zhuǎn)子葉片在位測(cè)振理論難題與裂紋實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)難題，利用前期研究基礎(chǔ)，研究低介入高速旋轉(zhuǎn)葉片振動(dòng)測(cè)試?yán)碚摶A(chǔ)，形成服役階段葉片光纖、微波等先進(jìn)感知與測(cè)試系統(tǒng)樣機(jī)及軟件。

（九）封嚴(yán)/輪盤界面誘導(dǎo)的振動(dòng)超標(biāo)快變時(shí)頻溯源與控制研究。

針對(duì)整機(jī)振動(dòng)超標(biāo)問(wèn)題，闡明封嚴(yán)與渦輪界面非協(xié)調(diào)變形與快變特征的映射規(guī)律，揭示角變形抑制機(jī)理，形成振動(dòng)超標(biāo)的快變時(shí)頻溯源與控制基礎(chǔ)理論與核心技術(shù)，形成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，豐富完善航空發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)異常排故技術(shù)體系，保障國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)服役安全。

（十）大型民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)地面試車信息融合預(yù)警方法研究。

研究航空發(fā)動(dòng)機(jī)喘振預(yù)警、燃燒振蕩預(yù)警、整機(jī)振動(dòng)預(yù)警，聲發(fā)射等故障診斷方法，形成大型民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)地面試車信息融合預(yù)警的基礎(chǔ)理論與核心技術(shù)及軟件，開展應(yīng)用驗(yàn)證，保障我國(guó)大型民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制試車安全。

（十一）高溫合金增材制造過(guò)程監(jiān)測(cè)診斷與調(diào)控研究。

研究航空發(fā)動(dòng)機(jī)典型部件增材制造過(guò)程監(jiān)測(cè)診斷、內(nèi)部質(zhì)量評(píng)價(jià)、性能質(zhì)量預(yù)警、多參數(shù)調(diào)控為一體的“測(cè)-判-控”技術(shù)體系，形成獨(dú)立監(jiān)控診斷的集成軟硬件系統(tǒng)，提升航空發(fā)動(dòng)機(jī)典型部件增材制造的質(zhì)量可靠性。

為確保實(shí)現(xiàn)總體目標(biāo)，申請(qǐng)書研究?jī)?nèi)容必須符合本項(xiàng)目指南要求。本重大研究計(jì)劃將按照如下原則遴選項(xiàng)目。

（一）鼓勵(lì)開展新概念、新理論、新方法的前沿領(lǐng)域探索性研究，優(yōu)先支持原創(chuàng)性研究。

（二）鼓勵(lì)與航空發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)企業(yè)或研究院所聯(lián)合開展研究；集成項(xiàng)目必須要與航空發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)企業(yè)或研究院所聯(lián)合申報(bào)。

（三）鼓勵(lì)開展材料學(xué)、機(jī)械工程、力學(xué)、信息科學(xué)、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域的多學(xué)科交叉研究。

（四）對(duì)不符合本重大研究計(jì)劃科學(xué)目標(biāo)，與航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料、制造與診斷結(jié)合不緊密的項(xiàng)目不予受理。

2023年度擬資助集成項(xiàng)目11項(xiàng)。其中，資助方向（一）直接費(fèi)用資助強(qiáng)度2000萬(wàn)元/項(xiàng)，資助方向（二）到（十一）直接費(fèi)用資助強(qiáng)度300-450萬(wàn)元/項(xiàng)。項(xiàng)目研究期限為3年，申請(qǐng)書中研究期限應(yīng)填寫“2024年1月1日-2026年12月31日”。

（一）申請(qǐng)條件。

本計(jì)劃項(xiàng)目申請(qǐng)人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

1.具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷；

2.具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）；　　

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無(wú)工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請(qǐng)人進(jìn)行申請(qǐng)。

（二）限項(xiàng)申請(qǐng)規(guī)定。

執(zhí)行《2023年度國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》“申請(qǐng)規(guī)定”中限項(xiàng)申請(qǐng)規(guī)定的相關(guān)要求。

（三）申請(qǐng)注意事項(xiàng)。

申請(qǐng)人和依托單位應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀并執(zhí)行本項(xiàng)目指南、《2023年度國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》和《關(guān)于2023年度國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目申請(qǐng)與結(jié)題等有關(guān)事項(xiàng)的通告》中相關(guān)要求。

本重大研究計(jì)劃項(xiàng)目實(shí)行無(wú)紙化申請(qǐng)。申請(qǐng)書提交日期為2023年6月15日－6月20日16時(shí)。

項(xiàng)目申請(qǐng)書采用在線方式撰寫。對(duì)申請(qǐng)人具體要求如下：

（1）申請(qǐng)人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中重大研究計(jì)劃項(xiàng)目的填報(bào)說(shuō)明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請(qǐng)書及附件材料。

（2）本重大研究計(jì)劃將緊密圍繞核心科學(xué)問(wèn)題，對(duì)多學(xué)科相關(guān)研究進(jìn)行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢(shì)整合，成為一個(gè)項(xiàng)目集群。申請(qǐng)人應(yīng)根據(jù)本重大研究計(jì)劃擬解決的核心科學(xué)問(wèn)題和本指南公布的擬資助研究方向，在分析國(guó)內(nèi)外已有成果的基礎(chǔ)上，明確新的突破點(diǎn)以及創(chuàng)新思路，自行擬定項(xiàng)目名稱、科學(xué)目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費(fèi)等。

（3）申請(qǐng)書中的資助類別選擇“重大研究計(jì)劃”，亞類說(shuō)明選擇“集成項(xiàng)目”，附注說(shuō)明選擇“航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫材料/先進(jìn)制造及故障診斷科學(xué)基礎(chǔ)”，根據(jù)申請(qǐng)的具體研究?jī)?nèi)容選擇相應(yīng)的申請(qǐng)代碼。

集成項(xiàng)目的合作單位不得超過(guò)4個(gè)。

（4）申請(qǐng)人在申請(qǐng)書“立項(xiàng)依據(jù)與研究?jī)?nèi)容”部分，應(yīng)當(dāng)首先說(shuō)明申請(qǐng)符合本項(xiàng)目指南中的資助研究方向，以及對(duì)解決本重大研究計(jì)劃核心科學(xué)問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)本重大研究計(jì)劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻(xiàn)。

如果申請(qǐng)人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計(jì)劃相關(guān)的其他科技計(jì)劃項(xiàng)目，應(yīng)當(dāng)在申請(qǐng)書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請(qǐng)項(xiàng)目與其他相關(guān)項(xiàng)目的區(qū)別與聯(lián)系。

3.依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成依托單位承諾、組織申請(qǐng)以及審核申請(qǐng)材料等工作。在2023年6月20日16時(shí)前通過(guò)信息系統(tǒng)逐項(xiàng)確認(rèn)提交本單位電子申請(qǐng)書及附件材料，并于6月21日16時(shí)前在線提交本單位項(xiàng)目申請(qǐng)清單。

4.其他注意事項(xiàng)。

（1）為實(shí)現(xiàn)重大研究計(jì)劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計(jì)劃其他項(xiàng)目之間的相互支撐關(guān)系。

（2）為加強(qiáng)項(xiàng)目的學(xué)術(shù)交流，促進(jìn)項(xiàng)目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計(jì)劃將每年舉辦1次資助項(xiàng)目的年度學(xué)術(shù)交流會(huì)，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會(huì)。獲資助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計(jì)劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，并認(rèn)真開展學(xué)術(shù)交流。

（四）咨詢方式。

工程與材料科學(xué)部工程五處

聯(lián)系電話：010-62328301