天地往返运输系统是人类探索宇宙、走向深空的基石，我国目前已经形成了比较完整的航天动力体系，支撑了航天事业的发展。未来为满足空间探测任务和深空探测需要，加强组合动力发动机的研制至关重要。涡轮火箭组合发动机是未来低成本、重复使用天地往返运输系统动力的发展方向之一，该发动机亟需突破动力系统匹配、进排气与结构防隔热、高效轻质换热、新型燃烧组织、高性能压气机与涡轮机等关键技术，为天地往返、航天运输系统提供技术储备和探索。

       随着大型化、多功能高轨卫星平台的发展，现有“地面制造+发射入轨+在轨展开”模式无法满足，需要突破微重力大型空间结构在轨展开、组装以及制造技术，将地面智能制造、智能诊断等技术应用于空间，赋能未来新型航天器发展，打造未来空间在轨建造和在轨服务系统。

(1) 空天往返动力系统智能设计、制造与监控
       包括航空/火箭/组合发动机的建模与数字孪生、紧凑换热设计与制造、高速透平设计与仿真、热声振荡与燃烧仿真、金属疲劳失效、结构损伤检测、复合材料跨尺度仿真与制造工艺、故障诊断与容错控制、大数据与深度学习、发动机检测机器人、特种检测技术等。(图1、2)

图1 承载、防护、热管理等超结构

图2 航空发动机全寿期数字孪生

项目:   高端基础部件重大任务，4800万元

  国家自然科学基金重点项目/面上项目/青年项目/人工智能前沿专项项目、军委科技委重点项目/课题、装备预研教育部联合基金重点项目

  科工局技术基础项目、民用航天技术预先研究、两机专项项目/课题、陕西省重点研发计划、产教融合平台项目

成果：相关成果获得陕西省技术发明一等奖（2021）、陕西高等学校科学技术一等奖（2024）、军事技术发明一等奖（2025）、中国产学研合作创新成果一等奖（2025）、陕西省技术发明一等奖（2025）。