先进材料在战斗机发动机上的应用与研究趋势_梁春华
未来大飞机发动机的发展趋势
26航空制造技术·2011 年第 3 期21世纪初，无论是在波音777客机上使用多年的PW4084、GE90、TRENT800发动机、在A380客机上使用不久的GP7000与TRENT900发动机，还是为波音787客机正在研制的GEnx 与TRENT1000发动机，在耗油率、全寿命费用、污染物排放、噪声排放、可靠性与安全性等方面都已经取得了显著的进步。
为了应对日益激烈的市场竞争和愈发严格的环保要求，美国与欧盟国家确定了大飞机发动机的未来发展目标。
的军民用航空发动机的发展目标，即：相对当时的技术水平（如F119发动机），到2017年使经济可承受性提高10倍。
欧盟国家2020年大飞机发动机的发展目标是：相对2000年技术水平的发动机（如CFM56和TRENT700），耗油率降低20%；使用费用降低；投入市场时间缩短50%；NO x 排放降低80%；噪声降低10dB ；事故率降低80%。
这也就是说，未来的大飞机发动机还将沿着更经济、更21世纪初，无论是在波音777客机上使用多年的PW4084、GE90、TRENT800发动机与在A380客机Future Development Trend of Large Commercial Aircraft Engines沈阳发动机设计研究所 梁春华 凌 瑶梁春华研究员，主要研究方向：航空发动机情报研究。
荣获“九五”、“十五”国防科技情报研究成果奖三等奖各1项，原中国一航“九五”优秀科技情报成果一等奖和三等奖各1项，发表论文30多篇。
上使用不久的GP7000与TRENT900发动机，还是为波音787客机研制的GEnx 与TRENT1000发动机，在耗油率、全寿命费用、污染物排放、噪声排放、可靠性与安全性等方面都已经取得了显著的进步。
为了应对日益激烈的市场竞争和愈发严格的环保要求，美国与欧盟国家确定了大飞机发动机的未来发展目标。
美国在通用的、经济可承受的涡轮发动机（VAATE）研究计划下确定环保的方向发展。
新型材料在航空航天工程中的应用及发展趋势
新型材料在航空航天工程中的应用及发展趋势随着航空航天技术和工程领域的不断发展，新型材料在该领域中的应用也变得越来越重要。
新型材料在航空航天工程中具有诸多优势，并且其应用前景非常广泛。
本文将重点关注新型材料在航空航天工程中的应用以及未来的发展趋势。
新型材料在航空航天工程中的应用可以追溯到上世纪50年代，当时，铝和钛合金是主要的结构材料。
然而，随着航空航天工程的不断发展，对材料的要求也变得越来越高。
目前，航空航天工程中广泛应用的新型材料包括复合材料、高温合金、陶瓷材料以及纳米材料等。
复合材料在航空航天工程中的应用日益普遍。
复合材料具有优秀的强度和刚度，同时重量却相对较轻。
这使得航空器的性能得到了极大的提升。
航空领域中常见的复合材料包括碳纤维增强复合材料（CFRP）和玻璃纤维增强聚合物复合材料（GFRP）。
CFRP在飞机结构中的应用越来越广泛，如机身结构、翼身一体化以及涵道器。
GFRP主要用于飞机和直升机的旋翼和壳体。
高温合金在航空航天发动机中发挥着重要作用。
高温合金具有出色的耐热、耐腐蚀和耐磨损性能，能够承受极端的工作环境。
航空航天发动机中的高温合金包括镍基合金和钛基合金。
镍基合金被广泛应用于涡轮叶片、燃烧室和喷管等关键部件。
钛基合金主要用于航空器的结构部件，如机身和起落架。
陶瓷材料也有着广泛的航空航天工程应用。
陶瓷材料具有优异的高温稳定性和抗腐蚀性能，可用于制造高温部件和复合材料基体。
陶瓷基复合材料广泛应用于热防护、热隔离和耐磨损领域。
此外，陶瓷材料还用于制造航天器的热屏障、气门和陶瓷矩阵复合材料等。
纳米材料是新型材料的一个研究热点。
纳米材料具有独特的物理和化学性质，具有优异的机械强度和导热性能。
纳米材料在航空航天领域的应用包括纳米复合材料、纳米涂层和纳米传感器等。
纳米复合材料可用于增强航空器的强度和耐久性，纳米涂层可提高航空器的耐腐蚀性能，而纳米传感器可实现对航空器结构和性能的精确监测。
未来，新型材料在航空航天工程中的应用将继续发展。
先进材料技术在军事领域的应用研究
先进材料技术在军事领域的应用研究随着科技快速发展，先进材料技术在军事领域的应用研究也越来越受到重视。
先进材料技术是指具有先进特性和性能的新型材料，例如高温超导材料、纳米材料、智能材料等等，这些材料具有很强的抗腐蚀性、高温、高压、高强度等特性，可以解决传统材料所存在的问题，为军事领域提供强有力的保障。
先进材料技术在航空领域的应用航空领域是一个先进材料技术运用广泛的领域。
例如，高温超导材料可以用于制作发动机及支援设备的磁场系统，其具有良好的磁性和导电性能，可以提高设备的效率和性能；还可以用于制造轻质和高强度组合材料，例如碳纤维复合材料，可以用于制造飞机的外壳和部件，具有很强的抗拉伸和抗冲击性，重量轻而坚固，更能提高飞机的飞行效率和安全性。
先进材料技术在陆军装备领域的应用在陆军装备领域，先进材料技术也有着广泛的应用。
纳米技术可以应用于制造纳米金属材料，它具有抗腐蚀性好、硬度高、强度大、重量轻等特点，可以用于制造坦克和其他重型装备的组件和配件。
智能材料可以用于制造自动定位炮兵系统的传感器和接收器，可以实现快速响应和精准控制，提高陆军小组作战能力和执行任务的效率。
先进材料技术在海军装备领域的应用海军装备领域也是先进材料技术的重要应用领域。
例如，具有极好的抗腐蚀性能的复合材料可以用于制造水下航行器和深海探测器等设备，其自身重量轻、耐久性好，可以提高航行器的续航能力和执行任务的效率。
先进材料技术还可以用于制造具有自愈合功能的智能材料，可以应用于制造舰船的表面保护材料，在海洋环境中能够自行修复损伤和缺陷，提高舰船的防护能力和生存能力。
结语先进材料技术的应用研究为军事领域的发展提供了支持和保障。
在不断的探索和创新下，先进材料技术的应用前景将更加广阔。
未来，先进材料技术将与其他领域的科技融合，为军事领域的发展带来更加全面和卓越的保障。
先进材料在航空航天领域中的应用现状与展望
先进材料在航空航天领域中的应用现状与展望章节一：引言随着科技的不断进步，先进材料在各个领域都得到了广泛的应用与发展。
在航空航天这一领域中，先进材料的应用越来越多，不仅能够提高飞行器的性能，也能够提高其的安全性能。
本文将探讨先进材料在航空航天领域中的现状与展望。
章节二：航空航天材料需求航空航天领域中对材料的要求非常高。
首先是材料的轻量化，这是为了减轻飞行器的重量，提高其的飞行性能和有效载荷。
其次是材料的高强度和高刚度，这是为了防止飞行器在飞行过程中出现结构失效。
同时还要具备耐热、耐腐蚀、耐氧化等特性，这是为了适应极端的气候环境和飞行器起降时的高速气流影响。
章节三：先进材料在航空航天领域中的应用1.新型金属材料高强铝合金是目前航空器中使用的一种较常见的金属材料，但是铝合金的密度过高，轻度状况下，还是存在一定的安全风险。
新型铝基复合材料能够满足高强度、轻量化的要求，降低出现疲劳破坏的概率。
2.新型聚合物材料传统的聚合物材料如环氧树脂，主要用于制造飞机结构和内饰，不过此类材料无法满足高温、高强度、高阻燃等特殊需求。
随着高性能聚合物材料的发展，例如热塑性聚酰亚胺(TPI)等材料，在航空航天领域中的应用愈加广泛。
3.纳米复合材料纳米复合材料是由纳米级颗粒和宏观材料组成的复合材料。
相比于传统材料，纳米复合材料更轻、更硬、更强、更耐用，广泛应用于航空航天领域中的试验设备、模型和部件等。
4.复合材料在航空航天领域中，复合材料得到了广泛的应用，例如环氧树脂基复合材料和碳钎维复合材料等。
复合材料具备高强度、高刚性、耐腐蚀、耐氧化等特性，被应用于飞机的机身、翼面和舷窗等部件。
章节四：先进材料在航空航天领域中的展望未来随着航天技术的不断提升，对材料的要求将会更加严格。
在轻量化、高性能、耐高温、耐腐蚀等多方面的要求下，航空航天领域需要开发并应用更多的先进材料。
例如，具有高强度和高韧性的金属及其复合材料、高性能有机聚合物、碳纤维增强陶瓷基复合材料等。
舰载作战飞机发动机的研制道路
４ ４ ／４ ５
舰 载作 战飞机 发 动机 的研制 道 路
梁春 华
（ 阳发动机设计研 究所 ， 阳 １ ０ １ 沈 沈 ０ ５） １
摘要 ： 载作战飞机发动机 已经走过 了 ６ 舰 Ｏ多年 的发展历程 ， 成功地实现 了由涡
３ Ａ ３ ／２、 Ｊ ２ Ｐ ６８ Ｊ ８ Ｐ ０ ／ ２４ ４ 一 一 ／ 、 ４ 一 一 ６ 、 Ｊ ７ Ｐ ２ Ａ １ 、 Ｊ２ Ｐ Ａ ５ 一 一 ０ ／ ５ 一 一 ０ ４８ ８ ３一 ０ Ａ／ ＡＪ ３ Ａ一１ Ｊ ９ ＧＥ一 ７ １ 、７ 一 １ ／０、
研究 国外舰 载作 战飞机发动
发展 。
等研究计划下研究像 自适应循环
发 动机 这 样 的未 代 ， 舰载 ０年 在 作 战 飞机 涡 喷发 动 机 中 ，６ 、 ２ Ｊ５Ｊ 、 ４
Ｊ ８ Ｊ ３ Ｊ ４、７ 和 ＡＴ ８ ０ ４ 、３ 、３ Ｊ ９ ＡＲ Ｋ５
Ｓ ＥＹ ＲＢ１ ８ １ Ｓ ＥＹ ＲＢ１ ８ ５、 Ｐ ６ — Ａ、Ｐ ６ －２
主要是基 于 以下 ４点原 因 。
作 战 飞机 见表 １ 。从 表 中可知 ， 舰 载作战 飞机 的配置原则 由“ 飞质 起
Ｐ Ｇ Ｓ Ｓ ２（ ｌ４， 国和英 Ｅ Ａ Ｕ １ １ ０） １— Ｍｋ 美
喷发动机 向涡扇发动机 的转变。研究 了国外舰载作战飞机发动机 的发展 ， 归纳 了其研
制道路。 关 键 词 ： 载 作 战飞 机 ； 喷 发 动 机 ； 扇 发 动机 ； 制 道 路 舰 涡 涡 研
Ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｆＣａｒ ｅ ｉｈ ｅ／ ｔｉｅ ｇｎ ｖ ｌｐ ｎ ｏ ｒ ｒＦｇ ｔ ｒ ｒ ｒＥｎ ｉｅ ｉ Ｓ ｋ
先进材料在战斗机发动机上的应用与研究趋势
先进材料在战斗机发动机上的应用与研究趋势概述先进材料在战斗机发动机上的应用是提升战斗机性能和可靠性的重要手段。
随着科技的不断进步，先进材料在战斗机发动机上的研究也越来越受到关注。
本文将介绍先进材料在战斗机发动机上的应用，并探讨的研究趋势。
先进材料在战斗机发动机上的应用战斗机发动机作为战斗机的核心组件，其性能直接影响到战斗机的速度、高度等关键指标。
先进材料的应用可以提升战斗机发动机的性能，减轻飞机的重量，提高燃烧效率。
轻质合金轻质合金是目前广泛应用于航空领域的先进材料之一。
通过使用轻质合金制作战斗机发动机的零部件，可以减轻发动机的重量，提高战斗机的飞行性能。
高温合金高温合金具有出色的高温强度和耐腐蚀性能，适用于战斗机发动机高温环境下的工作。
通过使用高温合金制作燃烧室和高温部件，可以提高战斗机发动机的工作温度和效率。
碳纤维复合材料碳纤维复合材料具有优异的比强度和比刚度，可以替代传统的金属材料。
在战斗机发动机中，碳纤维复合材料可以应用于叶片、喷管等部件，减轻发动机重量并提高结构刚度。
先进涂层技术先进涂层技术可以提高战斗机发动机的抗氧化性、耐磨性和耐腐蚀性。
通过在零部件表面施加不同种类的涂层，可以延长战斗机发动机的使用寿命，减少维护周期和维护成本。
研究趋势，先进材料在战斗机发动机上的研究将持续深入。
以下是一些可能的研究趋势：高温陶瓷材料高温陶瓷材料具有较低的热膨胀系数和良好的耐热性能，在战斗机发动机中有着广泛的应用前景。
研究人员将继续探索新型高温陶瓷材料的合成和制备方法，并在战斗机发动机的关键部件上进行应用。
高温涂层技术高温涂层技术可以提高战斗机发动机的耐热性和耐腐蚀性。
的研究将致力于开发更先进的高温涂层材料，以应对更高的工作温度和更恶劣的工作环境。
先进制造技术随着先进材料的应用不断增加，先进制造技术也变得越来越重要。
的研究将聚焦于先进材料的快速制造方法和工艺优化，以提高生产效率和降低制造成本。
多功能材料多功能材料是一类具有多种性能的材料，能够具备结构性能、电磁性能、传感性能等功能。
先进材料在航空发动机中的应用研究
先进材料在航空发动机中的应用研究随着航空业的不断发展和飞机性能的不断提高，航空发动机的研究和应用也变得越来越重要。
先进材料在航空发动机中的应用已成为研究的热点之一、本文将探讨先进材料在航空发动机中的应用研究。
航空发动机是飞机的心脏，对其性能要求非常高。
传统的航空发动机主要由金属材料构成，如铝合金、镍基合金和钛合金等。
然而，随着航空业的快速发展，对发动机的性能要求也越来越高，使得传统材料的局限性渐渐显现出来。
先进材料的研究和应用变得尤为重要。
先进材料具有许多优异的性能特点，如高温强度、轻量化、耐腐蚀和隔热等。
这些特点使得先进材料成为航空发动机中的理想选择。
目前，先进材料主要应用于以下几个方面：首先，先进材料在航空发动机中的压气机叶片中得到了广泛的应用。
压气机叶片是发动机中重要的热力部件，其受到高温、高压和高速气流的严峻环境影响。
传统的叶片材料难以满足这种严酷环境下的要求，而先进材料如镍基单晶高温合金和陶瓷基复合材料等以其高温强度和耐腐蚀性能成为了理想的选择。
其次，先进材料在燃烧室中的应用也逐渐增多。
燃烧室是航空发动机中燃烧过程发生的地方，其工作环境非常严苛。
先进材料的高温强度和耐腐蚀性能使得其成为这个环境下的理想材料。
例如，陶瓷基复合材料的应用能够提高燃烧室的工作温度和效率，减少燃料消耗和废气排放。
再次，先进材料在航空发动机中的涡轮叶片中得到了广泛的应用。
涡轮叶片是航空发动机中的关键部件，其工作环境同样非常恶劣。
传统的叶片材料难以满足其高温强度和耐腐蚀性的要求。
而先进材料如单晶高温合金和陶瓷基复合材料等则能够满足这些要求，提高涡轮叶片的工作效率和寿命。
最后，先进材料在航空发动机中的涡轮舱中也得到了应用。
涡轮舱是航空发动机中的重要组成部分，其工作环境同样极其恶劣。
先进材料的高温强度和耐腐蚀性能使得其能够承受高温、高压和高速气流的作用，提高涡轮舱的工作效率和寿命。
综上所述，随着航空业的不断发展和发动机性能的不断提高，对先进材料的需求也越来越大。
先进材料在航空发动机中的应用
先进材料在航空发动机中的应用航空发动机作为飞机的“心脏”，其性能的优劣直接决定了飞机的飞行速度、航程、可靠性和经济性等关键指标。
而先进材料的应用，则是推动航空发动机不断发展和创新的重要因素之一。
在追求更高推力、更低油耗、更高可靠性和更长寿命的过程中，航空发动机制造商们不断探索和采用各种新型材料，以满足日益苛刻的设计要求。
首先，高温合金在航空发动机中扮演着至关重要的角色。
由于航空发动机内部的工作温度极高，特别是在涡轮叶片和燃烧室等部位，普通金属材料根本无法承受这样的高温环境。
高温合金具有出色的高温强度、抗氧化性和抗热腐蚀性，能够在高达数千度的温度下保持良好的机械性能。
例如，镍基高温合金凭借其优异的综合性能，被广泛应用于航空发动机的涡轮叶片和导向叶片。
这些高温合金通过复杂的成分设计和精密的制造工艺，形成了稳定的微观组织结构，从而有效地抵抗高温下的变形和氧化。
陶瓷基复合材料也是航空发动机领域的一颗新星。
陶瓷材料本身具有耐高温、高强度和低密度等优点，但传统陶瓷的脆性较大，限制了其在航空发动机中的应用。
陶瓷基复合材料通过将陶瓷纤维或晶须与陶瓷基体复合，显著改善了陶瓷的韧性和可靠性。
在航空发动机中，陶瓷基复合材料可以用于制造涡轮叶片、燃烧室衬套等部件，不仅能够承受高温，还能减轻发动机的重量，提高燃油效率。
例如，碳化硅陶瓷基复合材料在高温下具有出色的稳定性和强度，能够有效降低发动机的热负荷，提高发动机的性能。
钛合金在航空发动机中的应用也越来越广泛。
钛合金具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性等特点，使其成为制造航空发动机风扇叶片、压气机叶片和盘件等部件的理想材料。
与传统的铝合金相比，钛合金能够在减轻重量的同时提供更高的强度，从而提高发动机的推重比。
此外，钛合金还能够在恶劣的工作环境中保持良好的性能，延长发动机的使用寿命。
除了上述材料，先进的金属间化合物也逐渐受到关注。
金属间化合物具有独特的晶体结构和优异的高温性能，如镍铝化合物、钛铝化合物等。
先进材料在飞行器动力中的应用
先进材料在飞行器动力中的应用在现代航空航天领域，飞行器动力系统的性能提升一直是研究的重点和热点。
而先进材料的应用，无疑为飞行器动力的发展带来了新的机遇和突破。
先进材料具有优异的性能，能够在极端的环境条件下保持稳定，并且具备良好的机械性能、热性能和化学性能等。
这些特性使得它们在飞行器动力系统中发挥着至关重要的作用。
首先，高温合金是飞行器动力中不可或缺的材料之一。
在燃气涡轮发动机中，涡轮叶片需要承受高温、高压和高速旋转带来的巨大应力。
高温合金凭借其出色的高温强度、抗氧化性和抗热腐蚀性，能够在这样的恶劣环境中稳定工作。
例如，镍基高温合金在现代航空发动机中广泛应用，其能够在超过 1000℃的高温下保持良好的机械性能，确保发动机的高效运转。
陶瓷基复合材料也是近年来备受关注的先进材料。
与传统金属材料相比，陶瓷基复合材料具有更高的耐高温性能和更低的密度。
这意味着使用陶瓷基复合材料制造的发动机部件，如涡轮叶片和燃烧室壁等，可以在更高的温度下工作，从而提高发动机的热效率，同时减轻发动机的重量，提升飞行器的燃油经济性和航程。
碳纤维增强复合材料在飞行器动力系统中的应用也日益广泛。
这种材料具有高强度、高模量和低密度的特点。
在发动机的风扇叶片、压气机叶片等部件中使用碳纤维增强复合材料，可以显著减轻部件的重量，降低发动机的转动惯量，提高发动机的响应速度和推重比。
另外，钛合金在飞行器动力中也有重要的应用。
钛合金具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性。
在发动机的压气机盘、叶片和轴等部件中使用钛合金，可以在保证强度的前提下减轻重量，提高发动机的性能。
除了上述材料，先进的涂层技术也为飞行器动力系统提供了重要的支持。
热障涂层可以有效地保护发动机高温部件免受高温燃气的侵蚀，提高部件的使用寿命和可靠性。
而耐磨涂层则能够减少部件之间的摩擦和磨损，降低发动机的维护成本。
然而，先进材料在飞行器动力中的应用并非一帆风顺，还面临着诸多挑战。
首先是材料的制备工艺复杂，成本高昂。
新型材料在航空发动机中的应用
新型材料在航空发动机中的应用一、引言随着航空技术的发展，航空发动机也呈现出不断的升级和更新。
新型材料的出现，为航空发动机的发展提供了无限的可能。
本文将围绕新型材料在航空发动机中的应用进行讨论。
二、航空发动机材料的现状在航空发动机的制造中，大量使用的材料包括钛合金、高温合金、陶瓷基复合材料等。
虽然这些材料在航空发动机的使用中表现出了较好的性能，但仍然存在一些问题，比如钛合金的质量较重、高温合金难以加工、复合材料的工艺难度大等。
三、新型材料的出现为了克服传统材料的不足，研发人员不断探索新型材料的应用。
近年来，碳纤维复合材料、高韧性陶瓷基复合材料、镍基超合金等新型材料应运而生。
这些材料的加工难度较低，材质轻、强度高、稳定性好，在航空发动机领域的应用前景广阔。
四、碳纤维复合材料的应用碳纤维复合材料是一种由碳纤维和复合树脂组成的材料。
它具有轻量化、高强度、耐腐蚀、不易老化等优点，在航空发动机的制造中应用广泛。
航空发动机中的一些部件，比如涡轮盘、涡轮叶片、进气道导片等，已经开始采用碳纤维复合材料进行制造。
五、高韧性陶瓷基复合材料的应用高韧性陶瓷基复合材料是由基础陶瓷材料和增强材料组成的一类新型材料。
它具有高强度、高温稳定性和高韧性等特点，在航空发动机中的应用前景广泛。
高韧性陶瓷基复合材料可以用来制造叶轮、涡轮盘等航空发动机的高温部件。
六、镍基超合金的应用镍基超合金是一种能承受高温和高压的金属材料，被广泛应用于航空发动机的制造中。
航空发动机中的高压涡轮、燃烧室等部件均采用镍基超合金进行制造。
镍基超合金具有高强度、高温下的稳定性和优异的耐腐蚀性等特点，因此在航空发动机领域非常受欢迎。
七、新型材料在航空发动机中的应用前景新型材料的出现，为航空发动机的升级和更新提供了无限的可能。
在未来的发展中，碳纤维复合材料、高韧性陶瓷基复合材料以及镍基超合金等新型材料将会得到更广泛的应用。
这些材料将可以用来制造更加轻量化、强度更高、使用寿命更长的航空发动机，实现更好的性能和效益。
先进材料在航空航天领域的应用与研究
先进材料在航空航天领域的应用与研究航空航天领域一直是科技进步的重要领域之一。
随着科技的不断发展，先进材料的应用在航空航天领域中起到了举足轻重的作用。
本文将探讨先进材料在航空航天领域的应用与研究，并分析其带来的影响。
一、先进材料在航空航天领域的应用1. 高温合金高温合金是一类能在高温环境下保持较高强度和耐腐蚀性能的金属材料。
在航空发动机的燃烧室和涡轮叶片等部件中广泛应用，极大地提高了发动机的性能和工作温度。
高温合金的应用使得发动机的推力提高，并能适应高速飞行的需求。
2. 复合材料复合材料由两种或更多不同材料的组合而成，结合了各自材料的优点。
在航空航天领域中，复合材料的应用广泛，例如航空器的机身结构、飞机的翼面、航天器的热防护和航天舱等。
复合材料具有重量轻、强度高、刚度大、耐腐蚀等优点，极大地提高了航空器的性能和可用寿命。
3. 先进涂层材料先进涂层材料是一种在航空航天领域中广泛应用的材料。
其应用范围涵盖气体润滑系统、导弹外壳、机载雷达等领域。
先进涂层材料能够耐高温、耐腐蚀、具有自润滑等特性，有效地保护航空器不受外界环境的影响。
二、先进材料在航空航天领域研究的挑战1. 材料的可靠性在航空航天领域，材料的可靠性是至关重要的。
航空航天器经常置于极端环境中，例如高温、低温、真空等，材料必须能够在这些极端条件下保持其性能。
因此，对材料的可靠性进行研究和测试是非常重要的。
2. 材料的防腐蚀能力航空航天器通常需要长时间在恶劣的天气条件下运行，如高湿度和大气氧化等。
因此，材料必须具备良好的防腐蚀能力，保证航空器长时间的使用寿命。
对材料的防腐蚀性能进行研究和改进是当前研究的热点之一。
3. 材料的可持续性在航空航天领域，可持续性是一个重要的考虑因素。
航空器通常需要长时间的使用寿命，并且在使用寿命结束后需要进行回收和再利用。
因此，对材料的可持续性进行研究，开发可回收和可再利用的材料是当前的研究方向之一。
三、先进材料在航空航天领域的影响先进材料在航空航天领域的应用和研究给航空航天领域带来了巨大的影响。
先进材料技术在航空航天中的应用
先进材料技术在航空航天中的应用随着航空事业的不断发展壮大，先进材料技术的应用也逐渐得到了广泛的关注和应用。
在航空航天行业中，先进材料技术已经成为了航空工业发展的重要驱动力，通过不断的创新研究，航空产品不断升级换代，为人们提供更加安全、舒适和高效的出行方式。
本文将介绍先进材料技术在航空航天行业中的应用及其优势。
一、碳纤维复合材料碳纤维复合材料在航空领域被广泛应用，其主要由三个部分组成，即碳纤维、树脂和增强材料。
碳纤维具有轻质、高刚性、高强度等特点，在飞机制造中可用于制作翼身、驾驶舱、尾翼等部分，其重量仅为传统材料的三分之一左右。
通过将碳纤维与树脂等增强材料组合在一起，可以制造出具有强度、刚度和韧性等各方面性能优良的复合材料。
由于其轻质、耐磨、耐腐蚀等特性，可以有效地提高飞机的飞行效率和安全性。
二、钛合金材料钛合金材料在航空制造中也占有重要地位，其具有高强度、耐腐蚀等优良特性，同时也是一种极轻的金属材料。
航空制造中常以钛合金材料制造飞机的外壳、发动机零部件等重要零部件。
当前，随着技术的不断进步，钛合金的生产成本正在逐步降低，在航空制造中的价格也在不断下降，这进一步促进了其广泛应用。
三、高温合金材料高温合金材料是一种具有极高耐火性和耐高温性能的材料，能够承受高温环境下的高温热应力和氧化腐蚀等恶劣条件。
这种材料被广泛应用于制造发动机部件、燃气涡轮器、涡轮增压器、叶片等高温受力部位。
其优点是材料结构紧密、抗氧化性能和机械性能都非常优秀。
四、超导材料超导材料技术是一项新兴的技术，它的应用领域非常广泛，包括能源、交通、通信等各个方面。
在航空航天行业中，超导材料主要应用于某些实验航天器的升级、优化磁气体离子传输和防磁场干扰等方面。
超导材料特点是，在低温下具有超导性。
与传统材料相比，超导材料具有更好的电导性、磁导性和超导性，能够有效地提高飞行器的操控性和安全性。
总之，随着航空事业不断发展，先进材料技术的应用将越来越广泛和深入。
先进材料在飞机结构中的应用研究
先进材料在飞机结构中的应用研究随着科技的不断进步和发展，先进材料在飞机结构中的应用研究也变得越来越重要。
在过去的几十年里，航空工程师们一直致力于研发和应用更轻、更强、更耐用的材料，以提高飞机的性能和安全性。
本文将探讨先进材料在飞机结构中的应用，包括复合材料、金属合金和陶瓷材料等。
一、复合材料的应用复合材料是由两种或多种不同材料按一定比例组合而成的材料。
它具有轻质、高强度和良好的抗腐蚀性能等特点，因此在飞机结构中得到了广泛的应用。
首先，复合材料在飞机机身的制造中起到了至关重要的作用。
与传统的金属材料相比，复合材料的密度更低，具有更高的强度和刚度。
这使得飞机机身更轻盈，提高了飞机的燃油效率和航程。
此外，复合材料还具有良好的抗腐蚀性能，减少了飞机维修和保养的成本。
其次，复合材料在飞机翼和尾翼的制造中也得到了广泛应用。
传统的金属翼面需要增厚以提高强度，导致翼面的重量增加。
而采用复合材料制造翼面不仅可以降低重量，还可以提高结构的刚度和强度，减少振动和风阻，提高飞机的操纵性和稳定性。
此外，复合材料还被应用于飞机发动机罩、内饰件和起落架等部件的制造。
它们使得飞机在性能和安全性方面都有了极大的提升。
然而，复合材料的制造和加工工艺相对复杂，对生产技术和设备要求较高，这也是阻碍其广泛应用的因素之一。
二、金属合金的应用金属合金是由两种或多种金属按一定比例混合而成的材料。
它具有良好的导电性、导热性和机械性能，因此在飞机结构中得到了广泛的应用。
首先，铝合金是一种常用的金属合金，被广泛应用于飞机的制造中。
铝合金具有低密度、高强度和良好的可塑性，适用于制造飞机机身和翼面等部件。
与复合材料相比，铝合金具有较低的成本和更容易加工的特点，因此在大型民用飞机的制造中得到了广泛的应用。
其次，钛合金是另一种常用的金属合金，具有良好的强度和耐腐蚀性能。
钛合金被广泛应用于飞机的发动机中，如叶片、涡轮和压气机等部件。
这些部件需要承受高温和高压的工作环境，因此对材料的强度和耐腐蚀性有较高的要求。
先进航空材料的研究与应用
先进航空材料的研究与应用航空领域一直以来都是人类科技发展的前沿阵地，而先进航空材料的研究与应用则是推动航空事业不断前进的关键因素。
从飞机的机身结构到发动机的关键部件，从航空电子设备的外壳到内饰材料，每一个环节都离不开高性能、高质量的材料支持。
在过去的几十年里，航空材料经历了从传统金属材料到复合材料的重大转变。
铝合金、钛合金等传统金属材料曾经在航空领域占据主导地位，它们具有良好的强度和韧性，能够满足早期飞机设计的要求。
然而，随着航空技术的不断进步，对飞机性能的要求越来越高，传统金属材料的局限性逐渐显现出来。
比如，铝合金的强度虽然较高，但密度相对较大，这会增加飞机的重量，影响燃油效率和飞行性能。
钛合金虽然强度高、密度低，但成本高昂，加工难度大。
为了克服这些问题，复合材料应运而生。
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学方法组合而成的一种新型材料。
在航空领域，常见的复合材料有碳纤维增强复合材料（CFRP）和玻璃纤维增强复合材料（GFRP）等。
这些复合材料具有优异的性能，如高强度、高模量、低密度、耐腐蚀等。
以碳纤维增强复合材料为例，它的强度可以达到甚至超过某些金属材料，但密度只有铝合金的一半左右。
这使得采用复合材料制造的飞机部件能够显著减轻重量，提高燃油效率，增加航程和载重量。
除了复合材料，高温合金也是航空领域中不可或缺的重要材料。
航空发动机作为飞机的“心脏”，工作环境极其恶劣，需要承受高温、高压和高速旋转带来的巨大应力。
高温合金具有出色的高温强度、抗氧化性和抗热腐蚀性，能够在高温环境下保持良好的性能。
例如，镍基高温合金在航空发动机的涡轮叶片和燃烧室等关键部件中得到了广泛应用。
另外，智能材料也是近年来航空材料研究的热点之一。
智能材料能够感知外界环境的变化，并做出相应的响应。
例如，形状记忆合金可以在一定条件下恢复到预先设定的形状，这种特性可以用于飞机的机翼变形控制，以提高飞行效率和机动性。
压电材料则可以将机械能转化为电能，或者将电能转化为机械能，在航空领域可以用于传感器、驱动器和能量收集等方面。
未来大飞机发动机的发展趋势
未来大飞机发动机的发展趋势
梁春华;凌瑶
【期刊名称】《航空制造技术》
【年(卷),期】2011(000)003
【摘要】@@ 21世纪初,无论是在波音777客机上使用多年的PW4084、GE90、TRENT800发动机与在A380客机上使用不久的GP7000与TRENT900发动机,还是为波音787客机研制的GEnx与TRENT1000发动机,在耗油率、全寿命费用、
污染物排放、噪声排放、可靠性与安全性等方面都已经取得了显著的进步.
【总页数】4页(P26-29)
【作者】梁春华;凌瑶
【作者单位】沈阳发动机设计研究所;沈阳发动机设计研究所
【正文语种】中文
【相关文献】
1.发动机辅助制动满足机动车运行安全条件的对策和未来发展趋势 [J], 范岚岚;刘冰;姜峰;姚章涛;郭磊
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舰载作战飞机发动机的研制道路
舰载作战飞机发动机的研制道路梁春华【摘要】舰载作战飞机发动机已经走过了60多年的发展历程,成功地实现了由涡喷发动机向涡扇发动机的转变.研究了国外舰载作战飞机发动机的发展,归纳了其研制道路.【期刊名称】《航空发动机》【年(卷),期】2010(036)004【总页数】4页(P45-48)【关键词】舰载作战飞机;涡喷发动机;涡扇发动机;研制道路【作者】梁春华【作者单位】沈阳发动机设计研究所,沈阳,110015【正文语种】中文1 引言自从喷气式发动机成为海军舰载作战飞机的主要动力装置以来，美国、英国、法国和前苏联等国家已经成功地研制了J65-W-16A、J30-WE-20、J34-WE-30A/32/42、J42-P-6/8、J48-P-6A、J57-P-20A/10、J52-P-408A/8AJ33-A-1、J79-GE-17/10、ATAR 8K50和AL-21等涡喷发动机,以及TF34-GE-2/400A、TF30-P-6/8/412、F404、F110-GE-400、F414、SPEY RB168-20/25、PEGASUS 11-21、TF41-A-2、M88-2、R-79B-300、AL-31FK和RD-33K等涡扇发动机，目前在为F-35C舰载战斗机研制F135与F136发动机的同时，也在VAATE等研究计划下研究像自适应循环发动机这样的未来1代舰载战斗机发动机。
研究国外舰载作战飞机发动机的发展道路，总结其规律，对中国开展舰载作战飞机发动机的研究与开发工作具有重要的参考作用。
2 国外舰载作战飞机发动机的发展2.1 由“陆基改舰载与舰载改陆基”向“陆基与舰载两栖”发展20世纪50年代以来，美国、英国和法国的舰载作战飞机发动机实现了由“陆基改舰载与舰载改陆基”向“陆基与舰载两栖型研制”发展。
20世纪50～60年代，在舰载作战飞机涡喷发动机中，J65、J42、J48、J33、J34、J79和ATAR 8K50发动机首先按陆基要求设计，后来改进研制为舰载型发动机；J52发动机首先按舰载要求设计，后来改进研制为陆基型发动机；而J57和J75发动机从设计之初，就是按陆基与舰载两栖型研制的。
连续纤维增强的金属基复合材料部件在航空涡扇发动机上的应用_梁春华
FEATURE随着气动热力学、结构力学和材料科学等的飞速发展，“较高的性能、良好的经济性、极好的环保特性和很高的可靠性”已经成为大涵道比涡扇发动机研制的主要目标，而“较高的推重比、较低的油耗、较少的信号特征、极高的可靠性”已经成为小涵连续纤维增强的金属基复合材料部件在航空涡扇发动机上的应用Application of Continuous Fiber Reinforced Metal Matrix Composite Componenton Turbofan Aeroengine中航工业沈阳发动机设计研究所 梁春华连续纤维增强MMC 在航空涡扇发动机部件上的应用，不仅是复合材料本身发展的需要，更是航空涡扇发动机增推减质的需要。
M M C，特别是钛基和钛铝基复合材料已经成为航空发动机技术先进国家在航空涡扇发动机中低温部件上广泛探索研究的结构材料。
随着材料制备和加工技术的发展和成熟，M M C 的性能将得到不断提高，相信在航空涡扇发动机部件的应用将在不久的未来能够实现。
道比加力涡扇发动机研制的主要目标。
研究表明，在不改变目前航空涡扇发动机结构布局的前提下，上述目标要想取得突破，创新的材料方案是极其关键的因素。
由于具有优良的比强度、比刚度、耐温性、结构稳定性和质量等性能，M M C（M e t a l M a t r i x C o m p o s i t e s ,金属基复合材料）已经成为航空涡扇发动机高性能中温部件的重要候选材料。
多年来，世界知名的航空发动机设计与制造商针对M M C，特别是连续纤维增强的M M C 在航空涡扇发动机压气机转子/静子叶片、整体叶环、机匣、低压轴、排气喷管作动筒等零部件上的应用，已经进行了广泛的探索和研究，并取得了很大的进展。
连续纤维增强的MMC 在航空涡扇发动机部件上的应用早在20世纪60年代初期，连续纤维增强的M M C 在航空涡扇发动机上的应用研究工作就已经开始，40多年来已经取得了显著的进展，目前在有些领域已经接近实际应用的水平。
美国提高第4代战斗机发动机保障性的措施与关键技术
美国提高第4代战斗机发动机保障性的措施与关键技术梁春华;徐庆泽【摘要】战斗机发动机使用方与制造方越来越重视发动机保障性,并将其与性能、质量、研制费用和周期同等考虑.特别是在第4代战斗机发动机研制过程中,通过可靠性、可维修性和可测试性设计等措施使其保障性大大提高.针对第4代战斗机发动机F119、F135和F136,综述了其“通过文件与制度保证、通过体验与培训重视、通过总结明确要求、通过具体设计实施”等贯彻保障性设计思想的措施,归纳总结其“简化设计、防错设计、优化设计、细节设计”等关键技术.【期刊名称】《航空发动机》【年(卷),期】2014(040)002【总页数】6页(P81-86)【关键词】保障性;涡扇发动机;第4代战斗机;可靠性;可维护性【作者】梁春华;徐庆泽【作者单位】中航工业沈阳发动机设计研究所,沈阳110015;中航工业沈阳发动机设计研究所,沈阳110015【正文语种】中文【中图分类】V230 引言20世纪80年代初，战斗机及其发动机的保障费用特别高，如1架F-16A战斗机20年的保障费用高达5520万美元，是其采购费用的3倍，同时，其战备完好性又非常低，如F-15A战斗机任务执行率仅为53%。
因此，保障性问题引起了美国政府与工业界的特别关注。
为此，在第4代战斗机发动机整个研制过程中，美国军方和发动机设计与制造商始终贯彻保障性设计思想，将保障性与性能、质量、研制费用和研制周期同等考虑，并通过采用可靠性设计、可维修性设计和可测试性设计等措施使保障性大大提高。
本文综述了第4代战斗机发动机采取的提高保障性设计的一些措施和关键技术。
1 提高保障性的措施20世纪80年代初，在第4代战斗机发动机验证机的设计与验证中,为了同时满足高可靠性、高耐久性、高可维护性和低全寿命费用等保障性要求,美国政府与工业界采取多项措施。
1.1 制定相关文件，强制贯彻保障性设计思想美国政府一直关注武器系统的保障性。
1964年美国国防部颁发指令DODD4100.35《系统和设备综合后勤保障的开发》，提出“综合后勤保障”的概念；1973年10月国防部颁发军用标准MIL-STD-1388-1《后勤保障分析》和MIL-STD-1388-2《后勤保障分析记录》，提出保障性分析的要求；1983年11月国防部颁发指令DODD5000.39《系统和设备综合后勤保障的采办和管理》，规定国防部的政策是确保用于实现战备完好性的资源与用于实现进度和性能指标所要求的资源得到同等重视。
大飞机发动机先进低排放燃烧室技术
图1 CFM TAPS燃烧室排放比较
40 航空制造技术·2010 年第 14 期
大飞机发动机技术 Technology of Aeroengine for Large Commercial Aircraft
壁温值与梯度、燃烧室出口温度品质 放值降低。因而，它具有在宽广的工
（包括温度剖面和分布因子）、贫油熄 作范围内稳定性强、地面 / 空中点火
和主燃级最高温升达到 1669K （；6）
在总化学恰当比工作状态下，有效燃 周向腔
烧效率为 94.5%。
涡轮导叶
由于试验结果比较成功，美国空
军、海军、能源部、NASA 等都在探索
将驻涡燃烧室技术移植到可能的军 用小涵道比涡扇发动机、商用大涵道
径向腔
比涡扇发动机、组合循环涡轮冲压发
周向支杆
动机、工业 / 舰船燃气轮机和高速燃 烧领域中 。 [10-13]
代次
表2 TALON燃烧室的关键技术与应用
关键技术
验证目标 NOx 目标
验证 / 应用
双头超低 NOx 贫油 预混预蒸发燃烧室
火、点火特性、在关键设计点的火焰 能力强、燃烧效率高、长度短、结构简
传输等都达到了预期的指标；（2）着 单等特点。
陆 / 起飞状态 NOx 排放值较当时生
驻涡燃烧室是一种分级燃烧室，
产型富油头部燃烧室的降低了 50% 在所有低功率（包括起动和重新点
左右，UHC 排放值没有增加，CO 排 火）状态下，只是驻涡腔工作（燃油
室的压降、燃烧效率、头部 / 火焰筒 短，质量减轻；高温区可缩小，NOx 排 约 50% ；（2）NOx 排放值较 1996 年
2010 年第 14 期·航空制造技术 41
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第32卷第6期2012年12月航空材料学报JOURNAL OF AERONAUTICAL MATERIALSVol.32，No.6December 2012先进材料在战斗机发动机上的应用与研究趋势梁春华，李晓欣（沈阳发动机设计研究所，沈阳110015）摘要：美国、英国等国家特别重视战斗机发动机材料的发展，通过制订和实施一系列先进材料研究计划，开发和验证轻质高强度材料，为发动机研制提供技术保障。
综述各国现役、在研和预研战斗机发动机的材料应用情况，总结树脂基复合材料、钛基复合材料、钛铝金属间化合物、单晶高温合金、粉末高温合金、陶瓷基复合材料、陶瓷热障涂层等材料及其工艺应用趋势。
先进材料研究的发展趋势：①向低密度高强度发展，以减轻质量；②向高强度与高耐温能力发展，以提高涡轮进口温度；③向一体化（材料、工艺与结构设计）发展，以实现材料特性与结构的最优组合。
关键词：先进材料；战斗机发动机；研究计划；研制进展DOI ：10.3969/j.issn.1005-5053.2012.6.004中图分类号：V223；V215．5文献标识码：A文章编号：1005-5053（2012）06-0032-05收稿日期：2012-04-28；修订日期：2012-08-12作者简介：梁春华（1969—），男，研究员，主要从事航空发动机与燃气轮机情报分析，（E-mail ）lllch1234@sina．com 。
20世纪90年代末期，美国国防部负责研究与工程的副部长埃尼塔·约翰逊（Anita Jones ）在FY97和FY98材料与工艺技术领域计划中将材料、信息、传感器和经济可承受性列为美国国防部科技研究优先发展的四大技术［1，2］。
在美国空军2025年展望中，将材料与工艺列为空军六大高效力技术之一［1，2］。
航空技术发展在很大程度上依赖于材料进步，“一代材料、一代装备”是材料推动航空技术进步的真实写照。
航空发动机推重比的提高、性能的提升同样离不开材料的进步。
因而，很多国家通过实施专项和综合性研究计划，来研发军用发动机用先进材料及工艺，以提高其综合性能。
目前，战斗机发动机材料正在向着密度更小、耐温能力更高、费用更低、寿命更长、结构设计和材料工艺一体化等方向发展。
1应用趋势1．1第3代战斗机发动机20世纪70年代后期以来，美国PW 和GE 公司开始研制第3代战斗机发动机F100，F110，F404和F414等发动机，俄罗斯开始研制AL31F 发动机，欧洲共同体开始研制RB199，M88等发动机。
这代发动机将第2代战斗机发动机的推重比5．0 6．0提高到7．0 8．0、涡轮进口温度由1400 1550K 提高到1600 1750K ［3］。
为了满足这些挑战，质量轻的树脂基复合材料开始使用、钛合金用量加大，耐更高温度的高温合金的用量也有所提升。
下面为第3代战斗机发动机典型部件用材情况。
风扇以钛合金为主，为减轻外涵机匣质量，外涵机匣采用了树脂基复合材料［4 6］。
RB199，AL31F ，F100发动机的风扇为全钛结构，其中F100发动机的转子叶片选用Ti-6-6-2，盘选用Ti-8-1-1，轴选用Ti-6-4；AL31F 发动机的转子叶片选用ВТ3-1钛合金和ВТ20钛合金，盘选用ВТ9钛合金。
F110-GE-132，F404，F414发动机外涵机匣采用了树脂基复合材料。
压气机以钛合金和高温合金为主［4 6］。
压气机的前部叶片、盘和机匣多数选用钛合金，后部选用钢、镍铬高温合金或镍基高温合金。
如：F100发动机1 3级盘为钛合金，4级选用PW1016，5，7，9级为高温合金，6，8，10级为In100粉末高温合金；转子叶片1 4级为钛合金，5 10级为高温合金。
又如F110发动机的前3级为钛合金，后6级选用高温合金。
F414发动机的前2级转子选用Ti17，后5级选用In718。
燃烧室以镍基或钴基高温合金为主。
AL31F 发动机机匣选用ЭП708高温合金，火焰筒选用ЭП648镍基（高铬含量）高温合金。
F100发动机选用Haynes 188钴基高温合金，F110，F404和F414发动机则选用Hastelloy X 镍基高温合金。
涡轮叶片最初主要选用空向凝固镍基高温合金第6期先进材料在战斗机发动机上的应用与研究趋势加热障涂层，后来更多选用单晶高温合金加热障涂层；盘最初主要选用镍基高温合金［4 6］，后来更多选用粉末高温合金。
如：AL31F发动机高压涡轮工作叶片和导向叶片选用ЖС6У镍基高温合金，涡轮盘选用ЭП742镍基高温合金或粉末高温合金，机匣选用ЭП708。
F100-PW-220和F100-PW-229发动机涡轮转子叶片选用PW1480或PW1484单晶高温合金表层沉积热障涂层，盘选用In100粉末高温合金。
F110发动机高压涡轮转子叶片选用ReneN5单晶合金表层沉积热障涂层，低压涡轮第1级转子叶片选用Rene125，盘选用Rene95或Rene88DT粉末高温合金；第2级转子叶片选用Rene80，盘选用In718。
加力燃烧室多选择用高温合金［4 6］。
AL31F，F100，F414分别选用ЭП199高温合金、带陶瓷涂层的Haynes188和Hastelloy X高温合金。
喷管外壳选用钛合金，其余选用镍基高温合金。
1．2第4代战斗机发动机20世纪80年代中期以来，美国PW和GE公司开始研制F119，F135，F136等第4代战斗机发动机。
这代发动机的推重比提高到9．0 10．0、涡轮进口温度提高到1800 1950K［3］。
为了满足这些极具挑战的要求，钛合金用量更高，树脂基复合材料开始大量使用，新型阻燃钛合金、单晶镍基合金和更耐高温的陶瓷基复合材料应用到发动机部件上，独特的冷却技术（如：Lamilloy结构、超级冷却和铸冷等）也应用在发动机上。
下面为第4代战斗机发动机典型部件的用材情况。
外涵机匣均为树脂基复合材料。
F119发动机选用PMR-15基复合材料。
风扇多为全钛结构，F119和F135都采用实心结构，而F136发动机第1级风扇转子叶片选用空心结构；最为特殊的F135发动机第1级空心静子叶片采用树脂基复合材料［4 6］。
高压压气机转子前几级采用钛合金，后几级采用高温合金；静子叶片选用高强度阻燃钛合金或高强度镍基高温合金，F119发动机采用高强度阻燃钛合金Alloy C，F135和F136发动机的前部采用钛合金，后部分别采用高温合金。
F135发动机的3号轴承可能选用氮化硅掺杂陶瓷材料。
燃烧室火焰筒主要为镍基高温合金并涂覆陶瓷热障涂层，F119发动机和F135发动机采用了浮动壁结构，而F136发动机采用了Lamilloy结构。
涡轮转子叶片采用第2代单晶镍基高温合金并沉积热障涂层；静子叶片采用第2代单晶合金或陶瓷，如F135发动机120个导向器叶片选用陶瓷，F136发动机选用Lamilloy结构的单晶镍基合金；盘选用粉末合金或镍基高温合金，如F119发动机采用双重热处理的粉末高温合金；隔热支撑环选用低热膨胀合金。
加力燃烧室隔热屏选用镍基高温合金，筒体采用钛合金或高强度阻燃钛合金Alloy C。
喷管主调节片选用高温合金；外调节片为SPECARBINOX A262碳纤维增强的陶瓷基复合材料。
1．3第5代战斗机发动机第5代战斗机发动机是目前准备研制的推重比12 15的小涵道比加力涡扇发动机，将以在空军科技研究计划、IHPTET、AMET、VAATE、UEET等综合性研究计划［7 9］中的先进材料与工艺和在HI-TEMP、TMCTECC、经济型的树脂基复合材料、DOD MANTECH、空军科技等专项研究计划下开发和验证的先进材料为基础。
第5代战斗机发动机风扇和压气机叶片、支板、进气机匣、外涵机匣等低温部件更多地选用树脂（如PMR15、AFR700B等）基复合材料。
低压轴、叶片、整体叶环、壳体结构等中温部件将更多地选用耐温816 982ħ的钛铝金属间化合物和连续纤维增强的金属基复合材料。
燃烧室火焰筒将更多地选用Lamilloy结构的高温合金、耐温1482ħ陶瓷基复合材料和热障涂层；扩压器将更多地选用钛铝金属间化合物；外机匣将更多地选用金属基复合材料。
涡轮叶片将更多地选用镍基单晶高温合金的超冷、铸冷结构、耐温1538 1649ħ纤维增强的陶瓷基复合材料、高温钼基和铌基合金、耐温1093 1371ħ金属间化合物、耐温1149ħ热障涂层；涡轮盘将更多地采用耐高温的粉末合金和纤维增强的陶瓷基复合材料。
加力燃烧室衬套将更多地选用耐1204ħ陶瓷、金属基复合材料、耐温1538ħ碳/碳复合材料。
喷管将更多地选用树脂基复合材料、耐温1093ħ金属间化合物、耐温1371ħ无冷却的非金属材料、陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料。
2发展趋势2．1密度降低，强度提高减轻发动机部件的质量对于增大战斗机发动机的推重比非常重要，而其最直接且有效的途径就是采用质量更轻的材料。
因而，随着先进轻质材料的开发成功，战斗机发动机用材正在向低密度与高强度方向发展。
目前，树脂基复合材料（PMC）、金属（特别是33航空材料学报第32卷钛合金）基复合材料（MMC）［10 12］和钛铝金属间化合物逐渐替代钢、钛合金和镍基合金［13，14］用于制造风扇/包容机匣、风扇转子/静子叶片、发动机短舱和反推力装置等低温部件；树脂基复合材料、金属（钛、镍）基复合材料和钛铝/镍铝金属间化合物将替代钛合金和镍基高温合金用于压气机转子叶片、压气机整体叶环、发动机低压轴、压气机静子叶片、机匣、排气喷管作动筒与调节片的连杆等中温部件；新一代高温合金、镍铝金属间化合物、先进热障涂层和陶瓷基复合材料（CMC）［15 17］逐步替代镍基高温合金用于燃烧室、涡轮、加力燃烧室与喷管等高温部件。
这将使战斗机发动机的推重比明显增大。
表1示出了这些先进材料相对被其替代材料的优势。
表1先进材料相对被其替代材料的优势Table1Advantages on advanced materials compared to the original materials Advanced material Original material AdvantagesPolymer matrix composite Metal PMC'density is1．4－2．0g/cm3．Its mechanical property is similar to that of tita-nium．Its specific strength is1．03ˑ106m2/s2．Its specific modulus is1．0－1．5ˑ109m2/s2。
Metal matrix composite Ni-base alloy MMC'density is2．4－3．8g/cm3．It is stronger than titanium alloy in stiffness and strength，and high temperature property is good．Ceramic matrix composite Superalloy CMC'density is2．0－2．5g/cm3．It has high resistance to oxidation，high tem-perature creep and wear，large hardness，small linear expansion coefficient，and good resistance to chemical corrosion．Nickel aluminide Superalloy Nickel aluminide'density is about5．95g/cm3，is only2/3of Ni-base alloy．Its thermal conductivity is higher than Ni-based alloy and has good resistance to oxi-dation and plastic deformation property．Titanium AluminideMiddletemperature alloyTitanium aluminide'density is about4g/cm3，is about1/2of Ni-base alloy．Itsthermal expansion coefficient is similar to that of Ti-base alloy，higher than that ofNi-base superalloy．Its stiffness is better than Ti-base and Ni-base alloy，has highYoung'modulus at higher temperature．Its thermal conductivity is3．5times high-er than that of Ti-based alloy．据GEAE公司报道，TF39发动机采用了386个树脂基复合材料零件，总质量为84．4kg，占发动机总质量的3%，替代了122．6kg的金属零件，零件质量减轻35%，零件费用降低30%；CF6-6和CF6-50发动机采用了285个树脂基复合材料零件，总质量为127．1kg，占发动机总质量的4%，替代了181．6kg 的金属零件，零件质量减轻35%，零件费用降低30%。