中科院林鑫團隊Top期刊VPP發文: 3D打印革新固液發動機關鍵技術
時間：2022-08-04 14:17 來源：高分子科學前沿 作者：admin 閱讀：次
“中國對于火箭發動機的研究，在錢學森先生等科學家前輩的帶領下，始于五六十年代。所以，火箭發動機的研究并不是一個新生事物。但是，我們很高興地看到，因為結合了3D打印技術，我們確實在固液發動機這個方向上有了很大的突破。為這個相對傳統的體系，增加了新鮮的血液，讓它有了一些新的增長點�！�
-林鑫副研究員
火箭發動機是各類火箭、導彈和航天器最主要的動力裝置，火箭發動機技術的發展對航天技術的發展十分關鍵。隨著科技的不斷發展，固液發動機的實驗和研究與3D打印技術相結合結合，已經成為該領域的研究熱點，針對此熱點所展開的研究成果連年處于上升階段。中國科學院力學研究所林鑫副研究員攜團隊發表在Virtual and Physical Prototyping（VPP，2021 IF: 10.962 ）的最新文章提出金屬復合式燃料的理念和成型方法，結合了3D打印技術，在固液發動機領域做出了革新研究。
期刊：Virtual and Physical Prototyping
第一作者：林鑫（中國科學院力學研究所副研究員）
DOI: 10.1080/17452759.2022.2035934
本文第一作者
林鑫，工學博士，中國科學院力學研究所副研究員，中國科學院青年創新促進會會員，中國空氣動力學會流動顯示專委會委員。主要從事先進固液火箭動力、高焓非平衡流動、激光光譜診斷技術研究，先后主持國家自然科學基金、國防重點實驗室基金、軍科委重點基金、軍科委重大基礎加強子課題等項目10余項，承擔并完成探月、火星等多項氣動熱防護任務。迄今，已發表SCI/EI論文30余篇，授權發明專利10余項，擔任《氣體物理》期刊編委、《固體火箭技術》期刊青年編委。
本文第一作者林鑫副研究員專訪：
本文的主要特點或對相關領域研究的主要貢獻是什么？
可以認為本文是固液火箭發動機領域的一種革新。文中提出的這種金屬復合式燃料理念及成型方法，不僅在固體燃料力學和燃燒性能有了革命性提升，又衍生出利用燃料固有的“特征結構”控制燃燒的新方法，這對于克服固液發動機關鍵技術瓶頸（退移速率低、氧燃比動態偏移）有著重要的推動作用。
此外，這項工作對于固體火箭發動機藥柱及內彈道設計也有一定的參考價值。對3D打印技術也有啟發，打破原有認知，開創了新的應用場景。
在本文的策劃、撰寫和發表過程中，您或您的團隊遇到的最大的挑戰是什么？您是如何克服的？
在整個文章的構思、實驗、分析及撰寫上，不存在科學挑戰，從始至終我們都是非常有信心的，一方面建立在我們前期已經建立了良好的工作基礎，有著非常有競爭力的團隊（包括學生、指導老師），另一方面這個想法提出有點異想天開，力學所包括實驗室課題組給予了極大的支持，特別是在經費方面，讓我們沒有后顧之憂。
如果說一定要有困難，可能主要來自于科學院本身的體制，各種申請項目，項目結題等事情繁多，還需要承擔一些工程任務，導致在基礎科研領域不夠專注。最后呢，由于是一個全新的概念，研究內容涉及多個學科例如增材制造、力學、燃燒，發動機總體設計等等。在本文里我們做了一些合理簡化，展示的結果只是一部分，還有一些結果也非常驚艷，近期我們也開展了一些補充工作，文章正在整理中，還是打算繼續投稿Virtual and Physical Prototyping，也感謝VPP的非常認可。
在此過程中，期刊和出版社如何協助您或為您帶來了何種價值？
非常感謝Taylor & Francis 工作的高效，對于作者而言，能夠及時的收到審稿意見是非常慶幸的，而Taylor & Francis的高效讓人印象深刻，也非常感謝Taylor & Francis的認可。
您及您的研究團隊最近的研究重點是什么？它會對目前相關領域的研究帶來哪些積極影響？
一個還是延續這個方向，有新的想法，正在實施，同時也在準備打一枚探空火箭，檢驗下該復合燃料的飛行能力。
另一個是針對這種高溫、高壓且封閉的燃燒場發展新的燃燒診斷方法，提升這種復合燃料燃燒特性的認知，并指導發展高效燃燒組織方法。
目前國內在相關領域的研究現狀如何？有哪些挑戰？您有何建議？
發動機領域，與3D技術結合已經成為這個領域的熱點，特別是近年來的文章發表工作來看，每年都在增長。與制備工藝密切相關，例如金屬件打印，不同的光斑方向，打印結果完全不同。不認為是挑戰，更認為是機遇，固液發動機雖然缺點也很突出，發展緩慢，技術水平遠低于其兩兄弟（液體火箭和固體火箭），但優點也非常突出，讓人們難以割舍。我們的創新點是摒棄了以往的不變應萬變，而是以變化應對變化，給固液發動機的發展帶來了新的啟發。
您下一步的研究計劃是什么？
深度挖掘在VPP上發表的工作，這兩年打算有1-2個博士生專攻此方向。
作為一位資深學者，您可否與相關領域的廣大科研人員分享一下您在發表學術論文方面的經驗？
始于創新，成于實干。一個創新的想法必然會有全新的結果，這已經成功了一半。一個邏輯清晰的架構，圖表清晰，寫作認真，顏值正義。一篇好文章水到渠成。
您認為在論文發表的過程中同行評議扮演了什么樣的角色？同行評審員如何能在這一過程中受益？
非常有意義，總是有新的收獲。它山之石可以攻玉。不同的邏輯思維，不同的見解，碰撞出新的火花。
審閱就是學習的過程，雖然要花一些時間，但還是非常樂于接受審稿工作，特別是VPP這種頂刊，一方面是對我能力的認可，另一方面也是開闊自己的視野。
關于Virtual and Physical Prototyping
Virtual and Physical Prototyping（簡稱VPP）是Taylor & Francis Group旗下專注制造工程領域學術研究內容的期刊，內容主要涵蓋增材制造設計 、4D打印、功能性3D打印及混合制造等。VPP在2019年被SCI收錄，目前已成為制造工程領域頂級高質量國際期刊。
期刊主編是新加坡科技設計大學Engineering Product Development (EPD) 中心主任CHUA Chee Kai 蔡志楷教授。編委團隊中國成員有：帥詞俊教授（副主編），顧東東教授（編委），賀健康教授（編委），王立強研究員（編委）。
(責任編輯：admin)
16歲高中生“手搓”折疊屏
3D Systems 創始人Chuck H
吳鑫華院士領銜建設蘇州大
武漢三維陶瓷總經理馬濤：
李方正：中國增材制造產業
張麗娟：增材制造技術發展最新內容
專訪清鋒創始人姚
浙江大學賀永教授
吳逸飛：區塊鏈技
黃維院士團隊：3D
孫陸逸教授：高分熱點內容
