中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)長(zhǎng)期落后，軍用發(fā)動(dòng)機(jī)如此，民用發(fā)動(dòng)機(jī)更差，雖然近年中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)取得了一定的進(jìn)展，但是也沒有在技術(shù)上獲得過大的突破，最簡(jiǎn)單的一個(gè)例證就是航空發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合材料風(fēng)扇葉片，雖然一直不斷有報(bào)道，也有試驗(yàn)進(jìn)行，但是一直沒有看到任何一款實(shí)用的航空發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合材料風(fēng)扇葉片投入使用！
有朋友問，這個(gè)產(chǎn)品難度究竟在哪里？為何中國(guó)長(zhǎng)期突破不了？中國(guó)最近些年突破了國(guó)外封鎖的T-700和T-800超高強(qiáng)度碳纖維制造，而且T-1000和T-1100碳纖維還在緊張研發(fā)中，預(yù)計(jì)在未來數(shù)年內(nèi)也會(huì)攻克，復(fù)合材料都有了，為何復(fù)合材料制造的風(fēng)扇卻一直卡殼，問題出在哪里？
原因是，碳纖維復(fù)合材料雖然有密度小，強(qiáng)度高，抗顫振性能好的優(yōu)點(diǎn)，但是碳纖維材料也存在與生俱來的弱點(diǎn)：纖維和纖維之間依靠樹脂粘接，這種粘接在巨大的沖擊力下并不牢靠，容易分層脫離，裂紋擴(kuò)展特別快，很短時(shí)間內(nèi)就會(huì)造成零件解體，從而整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)停車，這和金屬材料緩慢發(fā)展裂紋完全不同。
如何解決碳纖維復(fù)合材料的弱點(diǎn)，美國(guó)GE公司做了巨大的努力，最終得出了一些要點(diǎn)，這些要點(diǎn)不斷支撐GE公司推出一款又一款的先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)。
要點(diǎn)包括：風(fēng)扇零件可以采用碳纖維復(fù)合材料制造，但是抗擊鳥撞必須經(jīng)過特別增強(qiáng)，比如在風(fēng)扇表面必須增加一個(gè)金屬保護(hù)層，常用鈦合金蒙皮加強(qiáng)葉片前緣，GE90發(fā)動(dòng)機(jī)采用3M公司的AF191膠將鈦合金和復(fù)合材料粘接在一起，風(fēng)扇葉片尾部比較尖銳，強(qiáng)度稍弱，受到鳥撞容易開裂所以采用凱夫拉線條縫起來。
葉片前緣沖擊力最大，采用鈦合金蒙皮保護(hù)解決了，但是撞擊在葉片其他部位，碳纖維復(fù)合材料也是吃不消的，所以，設(shè)計(jì)師不得不采取一個(gè)特殊的措施，這就是：限速！強(qiáng)制降低發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的尖端線速度，對(duì)手公司發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金風(fēng)扇速度413和478米/秒，但是GE公司數(shù)據(jù)只有370米/秒，這種降速設(shè)計(jì)極大降低了鳥撞的載荷，而且還帶來了另外一個(gè)好處：尖端速度降低了，發(fā)動(dòng)機(jī)噪音更低，所以能滿足更嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)！而某企業(yè)風(fēng)扇葉尖速度高達(dá)460米/秒，簡(jiǎn)單來說就是，如此高的速度大概率撲街，鳥撞試驗(yàn)很難過去，而且耐久性也很難保證，還不用提高速帶來的噪音問題。
復(fù)合材料表面最大的問題除了不耐沖擊，而且也不耐摩擦，長(zhǎng)年累月的高速運(yùn)行，表面磨損很快，除了降低葉片尖端線速度之外，還必須在葉片表面開發(fā)先進(jìn)的耐磨涂層，否則復(fù)合材料葉片，就算沒有倒在鳥撞上，也會(huì)在日常的高速氣流吹襲中，不斷磨損開裂提前報(bào)廢！
按照美國(guó)GE公司的經(jīng)驗(yàn)，復(fù)合材料葉片除了設(shè)計(jì)之外，材料工藝也要過關(guān)，而且鈦合金蒙皮，表面耐磨涂層，尖端速度等等都必須得到嚴(yán)格控制，除了葉片本身外，還必須設(shè)計(jì)配套的輕重量高強(qiáng)度包容機(jī)匣，這也是一個(gè)巨大的難題，美國(guó)人使用鋁合金機(jī)匣和凱夫拉材料纏繞取得了成功。
而且，世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)驗(yàn)表明，一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)具有上萬個(gè)零件，任何一個(gè)零部件出問題，或者兼容性出問題，都容易導(dǎo)致整機(jī)出現(xiàn)故障，甚至解體，美國(guó)GE公司30年努力攻克難關(guān)，才取得復(fù)合材料風(fēng)扇的突破，GE90發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)總時(shí)間超過8000小時(shí)，類似的項(xiàng)目中國(guó)才剛剛開始努力，成功的路還很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)，沒有捷徑可走，一點(diǎn)點(diǎn)努力試驗(yàn)改進(jìn)，最終才可能有突破。
