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

隨著人類科技不斷發展，各種尖端雷達探測技術與電磁干擾技術層出不窮。

性能落后的戰斗機已無法滿足和支持它們在各種強大電磁干擾的環境中作戰。

為滿足戰斗機能適應不同環境下的作戰要求，人類對戰斗機的更新換代一直在進行。

目前我國在6代機技術領域，已取得重大突破。

2022年1月，我國西工大使用國產新型陶瓷基復合材料打造的航空發動機整體渦輪盤成功完成首飛。國產六代發動機技術迎來巨大變革。

作為6代機最核心、也是最難攻克的材料技術之一。

它的成功首飛，標志著我國航空發動機技術取得了里程碑式的進展。

同時也為國內后期采用同類型材料，打造更高性能的航空發動機做好鋪墊。

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

用它來替代合金材料，作為航空發動機的熱單部件有幾大好處：

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

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

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

此次國內試飛的陶瓷基復合材料渦輪盤，與航空發動機相關渦輪葉片共同構成了高溫渦輪。

而高溫渦輪葉片作為航空發動機最核心的熱功部件之一。

它起到的作用非常明顯，當渦輪前的溫度每提升一百度，發動機的推力就會相應地增加百分之20%。

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

在這種高溫環境下，世界上任何一種合金材料都很難持續承受這樣的溫度。

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

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

以美國F-35戰斗機為例：

目前美國F-35戰斗機使用F-135航空發動機，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品。

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

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

作為能夠替代金屬材料用于航空發動機的制造的陶瓷基復合材料也有一個致命性缺陷，在應力狀態下非常脆弱，極為容易產生斷裂從而導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合材料。

作為各國的核心機密，陶瓷基復合材料極有可能顛覆傳統合金材料制作的航空發動機技術。

而我國能夠率先實現首飛驗證，很大程度上得益于國內完善的工業體系。

現在要解決的就是產量低以及改善制備工藝。

本文由中國復合材料工業協會收集自網絡，文章不用于商業目的，僅供行業人士交流。