图为波音787的发动机涡轮叶片
近日，据媒体报道，中国在一款关键材料上获得了重大突破，在钛铝合金的加工和生产技术上取得了重大进展，自行生产出的这款材料在关键性能上甩了美国同类产品几条街，此前这种航空发动机需要的高性能材料全球仅4国能生产，而这次的成功意味着中国航空发动机迎来历史性一刻，补齐了材料这个发动机的最大短板。


相比其他的铝合金产品，钛铝合金在保留了重量轻与强度大的优点的同时，其耐高温性能则获得了突飞猛进的提升，性能直逼目前最通行的镍系高温合金，而作为一种铝合金，其重量比镍系合金要低不少，钛铝合金具备的优秀性能几乎是一切航空器梦寐以求的特性，如果航空发动机可以采用这种材料制造涡轮叶片，无论是省油还是提速，性能提升都会非常可观。
第一款在航发上运用了钛铝合金的航空器是波音787客机，这个技术创新使得波音787的经济效益大幅提升，在以克为单位进行减重的航发领域，钛铝合金依靠比镍基合金轻将近一半的优秀性能，为波音787的发动机减轻了200磅（约合90千克）的重量，因此可以节油20%，噪音也显著降低，这还是在钛铝合金的可靠性尚不足以令人安心，出于安全考虑只更换了最后两级涡轮叶片的情况下达到的成就。

图为钛铝合金铸锭
在喷气发动机工作模式已经基本确定，短时间内人类难以从工作原理上挖掘其潜力的情况下，提升发动机的性能，就只剩下了从材料学上攻关一条走得通的路子，航空发动机也成为了一个国家航空业，材料学，机械精密加工等等领域技术水平的集中体现，是现代工业中技术含量最高的产品之一，而在此前，中国的高性能航发一直难产，其原因就在于材料学上一直没有突破，只能使用镍基合金制造涡轮叶片，虽然各项性能指标都不错，但是重量这个致命弱点却大大限制了发动机的实力，直到新合金的研发成功。
相比此前获得的性能较低的材料，新的钛铝合金是一款综合性能非常优异的材料，和传统镍基超合金相比，它将高强度和高塑性合为一体，不会给加工工艺带来太大的问题，并且抗蠕变性能优异，在维持高温高压的工作状态时不容易产生变形，在安全性上突破了美国人都没能达到的技术水平，三是承温能力大大提高，可以承受发动机中更高温度的高温燃气，这也使得一些比较暴力的提升推力的方法成为可能，按照成功研发了这款合金的技术团队的说法，从走出实验室到真正进入实用领域，还需要5-10年时间。

图为测试中脱落了一片叶片的波音787发动机
在补上了最后一块短板之后，中国的国产航空发动机将不再成为拖累各款战机发挥全部性能的短板，优秀的气动与机体设计带来的潜力将得到完美的发挥。