作為戰(zhàn)斗機身上最重要的核心組成部分，一臺先進的航空發(fā)動機能夠持續(xù)的為戰(zhàn)斗機提供強大的動力，讓戰(zhàn)斗機突破音速飛行，并且完成各種高難度動作。

隨著人類科技不斷發(fā)展，各種尖端雷達探測技術(shù)與電磁干擾技術(shù)層出不窮。

性能落后的戰(zhàn)斗機已無法滿足和支持它們在各種強大電磁干擾的環(huán)境中作戰(zhàn)。

為滿足戰(zhàn)斗機能適應(yīng)不同環(huán)境下的作戰(zhàn)要求，人類對戰(zhàn)斗機的更新?lián)Q代一直在進行。

目前我國在6代機技術(shù)領(lǐng)域，已取得重大突破。

2022年1月，我國西工大使用國產(chǎn)新型陶瓷基復(fù)合材料打造的航空發(fā)動機整體渦輪盤成功完成首飛。國產(chǎn)六代發(fā)動機技術(shù)迎來巨大變革。

作為6代機最核心、也是最難攻克的材料技術(shù)之一。

它的成功首飛，標(biāo)志著我國航空發(fā)動機技術(shù)取得了里程碑式的進展。

同時也為國內(nèi)后期采用同類型材料，打造更高性能的航空發(fā)動機做好鋪墊。

陶瓷基復(fù)合材料（CMC）是陶瓷為基體，而陶瓷基體可為氮化硅、碳化硅等高溫結(jié)構(gòu)陶瓷。這些先進陶瓷具有耐高溫、重量輕、抗腐蝕等優(yōu)異性能，比合金材料具備更強的抗熱屬性。

用它來替代合金材料，作為航空發(fā)動機的熱單部件有幾大好處：

第一：比重低，可極大地降低發(fā)動機的整體重量和油耗，進而轉(zhuǎn)化為增加戰(zhàn)斗機的載彈量和航程。

第二：不需要冷卻系統(tǒng)，也不用在渦輪葉片上鉆孔散熱，在運行中就能對發(fā)動機進行降溫，技術(shù)的復(fù)雜程度大幅度降低。

第三：可額外增加發(fā)動機推力，如果通過加大材料的使用比例和提高發(fā)動機渦輪前溫度，進而增加推重比來計算。就能讓發(fā)動機的整體推力實現(xiàn)大幅度增長。

此次國內(nèi)試飛的陶瓷基復(fù)合材料渦輪盤，與航空發(fā)動機相關(guān)渦輪葉片共同構(gòu)成了高溫渦輪。

而高溫渦輪葉片作為航空發(fā)動機最核心的熱功部件之一。

它起到的作用非常明顯，當(dāng)渦輪前的溫度每提升一百度，發(fā)動機的推力就會相應(yīng)地增加百分之20%。

目前世界上所有四代機以及五代機所裝備的航空發(fā)動機，渦輪前溫度普遍在1900k左右。相當(dāng)于1600多度。

在這種高溫環(huán)境下，世界上任何一種合金材料都很難持續(xù)承受這樣的溫度。

而下一代的高性能航空發(fā)動機，它的渦輪前溫度將有可能達到2200K以上，相當(dāng)于2000多度。

按照發(fā)動機渦輪前溫度每提高一百度，推力就增加20%來計算，使用陶瓷基復(fù)合材料可以在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，將四代航空發(fā)動機的推重比提升一半，具體能提升多少要看發(fā)動機渦輪前溫度和材料的使用比例決定。

以美國F-35戰(zhàn)斗機為例：

目前美國F-35戰(zhàn)斗機使用F-135航空發(fā)動機，渦輪前進口溫度最高可達1800度，通過將涵道比修改為0.57之后，它產(chǎn)生的推力高達18噸（實驗推力更是達到了恐怖的20.4噸），遠高于其它國家同類型的產(chǎn)品。

如果在F-135的原有基礎(chǔ)上，使用陶瓷基復(fù)合材料改造新型發(fā)動機，再通過修改涵道比參數(shù)讓發(fā)動機渦輪前的溫度，提升到陶瓷基復(fù)合材料的耐高溫臨界點。那么F-135發(fā)動機就能夠在原有18噸推力的基礎(chǔ)上再次增加7-8噸推力，性能絕對是相當(dāng)強悍。而據(jù)外網(wǎng)報道，GE航空的XA100自適應(yīng)循環(huán)發(fā)動機已計劃用于升級F-35戰(zhàn)斗機，且為美國空軍第六代戰(zhàn)斗機計劃——“下一代空中優(yōu)勢”（NGAD）提供動力。

XA100發(fā)動機可在大推力和高效率模式之間切換，使其能夠適應(yīng)軍用飛機在空中可能遇到的任何情況。而此XA100發(fā)動機是所有商用或軍用發(fā)動機中使用CMC最為廣泛的。CMC部件幫助減輕重量、提高熱效率，創(chuàng)造了壓氣機和渦輪組合溫度最高的世界紀(jì)錄。

作為能夠替代金屬材料用于航空發(fā)動機的制造的陶瓷基復(fù)合材料也有一個致命性缺陷，在應(yīng)力狀態(tài)下非常脆弱，極為容易產(chǎn)生斷裂從而導(dǎo)致材料整體性能失效，而且耐加工性也不是很理想。

這個時候，我們只要采用高強度、高彈性的纖維與陶瓷基體復(fù)合，就能夠解決耐高溫以及加工性差的問題。因為纖維材料具有較高的剛性和韌性，能有效阻止陶瓷基體裂紋的擴展，從而得到具有強大延展性和強度的新型復(fù)合材料。

作為各國的核心機密，陶瓷基復(fù)合材料極有可能顛覆傳統(tǒng)合金材料制作的航空發(fā)動機技術(shù)。

而我國能夠率先實現(xiàn)首飛驗證，很大程度上得益于國內(nèi)完善的工業(yè)體系。

現(xiàn)在要解決的就是產(chǎn)量低以及改善制備工藝。

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