何光宇，西安交通大学机械学院航发所教授，硕导，博导，国家级领军人才，航空动力系统与等离子体技术全国重点实验室管理办公室主任，北京科技大学新金属材料国重合作导师，中国航发606所航空系统安全中心兼职研究员。陕西省中青年科技领军人才，获中国科协“求是”杰出青年实用工程奖，航空强国中国心教育基金突出贡献一等奖。致力于航空发动机服役损伤与防护技术研究，主持"两机"国家重大科技专项、军科委173基础加强等国家和省部级（军队）项目16项。获陕西省科技进步一等奖，航空学会技术发明一等奖，军队科技进步三等奖，校级教学成果一等奖，出版学术专著、译著各1部，发表一区和Top刊学术论文30余篇（第一或通讯作者SCI论文20余篇，单篇最高影响因子11.533），授权和受理专利26项，软件著作权3项，担任中国航空学会委员、中国机械工程学会青工委委员。

研究方向

航空发动机服役损伤与防护

小型航空转子发动机设计

招生专业：

机械工程（工程博士，学术型博士，学术型硕士，工程硕士）

团队每年博士招生名额1-2名，硕士招生名额4-5名，欢迎相关专业研究生及本科生报考

承担重大科研项目

1. “两机”重 大科技专项：航空发动机及燃气轮机XXXXX 一体化强化XXX 技术基础，2740万，结题；

2. 装备发展部：XXXXXXXX可靠性与试验方法研究，2170万，结题；

3. “两机”重大科技专项: 航空发动机XXX X基础研究，950万，在研；

4. “两机”重大科技专项：XXXXX砂尘环境模拟和防护装置试验测试评价方法研究，500万，在研；

5. 装备发展部：先进XXXXXXXX 防护基础问题研究，443万，在研；

6. KJ预研项目:高性能小型XXXX关键技术，200万，结题；

7. JKW173项目：高效能XXXXX基础研究，1650万，在研；

8. KJ预研项目：高机动大视场XXXX平台技术，400万，在研；

9. 总装”慧眼行动”：小型低成本高效能XXXX发动机，610.7万，在研；

科学研究

研究方向一：航空发动机损伤防护

作为现代工业“皇冠上的明珠”，航空发动机被 誉为飞机的“心脏”，对其性能有着决定性的影响。随着第四代航空发动机的研发与应用，服役条件也更为严苛，冲蚀、磨损、氧化和腐蚀等各种因素会影响其耐用性。研究团队突破了抗冲蚀抗疲劳一体化涂层技术、复杂外形叶片盘表面强化技术以及单级压气机叶盘冲蚀考核方法，所开发的涂层，已经在铝合金、钛合金、高温合金等多种材质上得到了应用，处于国际领先水平。

 

 

研究方向二：微小型航空转子发动机设计

目前分布式、集群化等小型飞行器对低成本、高效能航空动力系统需求迫切。转子发动机是一种无活塞回旋式发动机，具有结构紧凑、功重比高、振动与噪声小、零件少、维修方便、启动迅速、可以燃烧多种燃料等优点，特别适合作为小型无人平台的动力装置，已经成为航空动力系统的重要分支。团队现已研制3种型号转子发动机样机。其中，1kW甲醇转子发动机功重比3.5kW/kg，10kW航煤转子发动机功重比达2.4kW/kg ，处于国际先进水平。突破了结构/性能一体化设计技术、拓扑优化/3D打印减重技术、重油高空低温稀薄稳定燃烧技术、密封结构与等立体耐磨涂层技术。

 

科研成果

奖励与荣誉

陕西省科学技术进步一等奖

陕西省中青年科技创新领军人才

学术专著

何光宇，李维，何卫锋，先进航空发动机抗冲蚀涂层技术，科学出版社，2022

何卫锋，李应红，何光宇，抗磨损表面工程技术与应用，国防工业出版社，2018

代表性论文/专利/软著

一、航空发动机服役损伤与防护

Chen J, Zhang Z, Yang G, et al. Performance and damage mechanism of TiN/ZrN nano-multilayer coatings based on different erosion angles[J]. Applied Surface Science, 2020, 513: 145457.

Chen J, Geng M, Li Y, et al. Erosion resistance and damage mechanism of TiN/ZrN nanoscale multilayer coating[J]. Coatings, 2019, 9(2): 64.

Chen J, He G, Han Y, et al. Structural toughness and interfacial effects of multilayer TiN erosion-resistant coatings based on high strain rate repeated impact loads[J]. Ceramics International, 2021, 47(19): 27660-27667.

Zhang Z, Chen J, He G, et al. Fatigue and mechanical behavior of Ti-6Al-4V alloy with CrN and TiN coating deposited by magnetic filtered cathodic vacuum arc process[J]. Coatings, 2019, 9(10): 689.

Zhang Z, He G, Chen J. First-principles study of the stability, electronic and mechanical properties of Cr2N and CrN with the variation of Ni doping concentration[J]. Ceramics International, 2021, 47(17): 24430-24437.

Zhang Z, Yang M, He G. Structure, mechanical, and sand erosion behavior of TiN/Ti coating deposited at various temperature[J]. Ceramics International, 2023, 49(11): 16786-16795.

Zhang Z, He G. Toughness enhancement mechanism of Ni-doped Cr2N[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2023, 949: 169854.

Wang K, He G, Chai Y, et al. Contact fatigue properties of NiCrCr3C2 and AlSi coatings for sealing performance of the Wankel engine[J]. International Journal of Fatigue, 2023, 172: 107655.

Zhang Z, Chen J, He G, et al. First‐principle calculations of CrN (200)/Ni (111) interface: Atomic structure, stability, and electronic properties[J]. Surface and Interface Analysis, 2021, 53(2): 167-175.

He G, Wang L, Chen J, et al. Improvement of anti‐erosion performance of TiN coatings through using a filtration cathode vacuum arc deposition method[J]. Journal of the American Ceramic Society, 2022, 105(5): 3153-3164.

二、微小型航空转子发动机设计及性能优化

Yang Z, Du Y, Geng Q, et al. Energy loss and comprehensive performance analysis of a novel high-efficiency hybrid cycle hydrogen-gasoline rotary engine under off-design conditions[J]. Energy Conversion and Management, 2022, 267: 115942.

Yang Z, Du Y, Geng Q, et al. Performance Analysis of a Hydrogen-Doped High-Efficiency Hybrid Cycle Rotary Engine in High-Altitude Environments Based on a Single-Zone Model[J]. Energies, 2022, 15(21): 7948.

Du Y, Yang Z, Geng Q, et al. Investigation of the Performance of Hydrogen-Fueled Wankel Rotary Engine Using 0-D Model[C]//Turbo Expo: Power for Land, Sea, and Air. American Society of Mechanical Engineers, 2022, 85970: V001T01A013.

Geng Q, Wang X, Du Y, et al. Effect of the Hydrogen Injection Position on the Combustion Process of a Direct Injection X-Type Rotary Engine with a Hydrogen Blend[J]. Energies, 2022, 15(19): 7219.

Du Y, Yang Z, Hou Y, et al. Part-load performance prediction of a novel diluted ammonia-fueled solid oxide fuel cell and engine combined system with hydrogen regeneration via data-driven model[J]. Journal of Cleaner Production, 2023, 395: 136305.

三、专利与软著

（1）发明专利

用于叶片表面选区制备涂层的夹具及涂层 的制备方法ZL20201053801 3.X

一种用于制备离子镀涂层的夹具 ZL20191057007 3.7

带有多重复杂曲面旋转对称模型的三维重建方法及装置 ZL20211068788 6.1

一种纳米多层梯度复合的抗冲蚀涂层结构及其制备方法 ZL20171057224 9.3

用于发动机曲面薄壁叶片双侧对称滚压的自适应强化装置 ZL20211131017 6.3

具有高抗冲蚀性能的梯度多层复合涂层结构及其制备方法 ZL20171057225 6.3

一种配置预混催化装置的高空航煤转子发动机2022105041587

一种氢燃料航空转子发动机性能智能预测方法2022105106952

一种新型可控温氨气燃料电池-转子发动机混动装置2022109879131

氨-氢双燃料航空转子发动机多目标优化控制策略及系统202211122875X

一种氢动力转子发动机混合动力系统及方法2023103825221

（2）实用新型专利

一种长条高真空阴极电弧靶装置 ZL20192218783 5.3

一种磁过滤管道 ZL20192216691 4.6

一种等离子体点火的航空重油转子发动机高空点火系统2022211304072

一种等离子体点火的双预热煤油转学发动机高空点火系统ZL202221130407.2

（3）软件著作权

新型转子发动机工作状态性能仿真计算软件2022SR1488395

转子发动机燃烧室工作状态仿真与数据处理软件2021SR1446879

新型转子发动机高空性能仿真计算软件2022SR1488394

部分负荷下的转子发动机性能预测与优化控制策略计算软件2022SR1488396

X型转子发动机设计软件2023SR0561068

三角转子发动机参数性能一体化设计软件2023SR0561069

科研团队

航空发动机损伤防护及微小型航空转子发动机设计创新团队

（1）团队负责人：

何光宇：教授、硕导（工程、学术型）、博导 （工程、学术型）

研究方向：

航空发动机服役损伤防护

微小型航空转子发动机设计

联系方式：hegy_22@126.com

联系电话：13259737714

（2）团队核心成员：

杜洋：工学博士，助理教授、硕导（工程、学术型）

研究方向：

微小型航空转子发动机设计与性能优化

新型航空发动机原理与技术

联系方式：yangdu@mail.xjtu.edu.cn

 

张兆路：工学博士，助理教授、合作硕导

研究方向：

航空发动机表面强化

抗疲劳抗冲一体化涂层开发

防砂涂层强韧匹配设计及模拟

联系方式：zzl_xjtu@163.com