科创中国

团队开发了一款具有完全自主知识产权的轻质大涵道比风扇叶片，建立了叶片强度模型。该叶片整体为“三明治”硬夹芯结构，由金属和树脂基复材共同构成，叶片减重 61%以上，且满足叶片抗鸟撞、疲劳寿命等强度设计要求。突破了国外知识产权壁垒和技术垄断。主要技术指标达到国际领先水平，展示了该风扇叶片应用于商用大涵道比涡扇航空发动机的巨大潜力，为我国航空发动机轻质风扇叶片的研制积累了非常有价值的设计、试验及制造等方面的数据及经验。

开创性地建立了混合结构风扇叶片强度模型和数值分析方法；开发了适用于风扇叶片结构特征和载荷的缝合界面区块化设计方法和工艺，突破了复材-金属高强度界面技术；建立了面向冲击的风扇叶片结构优化流程和工具，攻克了新型风扇叶片多参数、多目标、非线性高效结构优化难题；全面攻克了新型风扇叶片的制造关键技术：创造了超大尺寸超厚三维机织风扇叶片预制体最大规格记录，开发了金属内嵌件的柔性定位技术和多尺度微通道定向流设计方法，研制了非等温 RTM 模具系统和多点复合注射系统，实现了全域、全时程温度和压力精确调控，解决了金属-复材共固化变形协同、大变形变厚度复杂夹层结构成型缺陷等问题。

该成果研发了复合材料钛合金混合结构风扇叶片，在设计、原材料、装备和工艺等方面实现了自主可控，打破了国外在轻质大涵道比风扇叶片方面的技术垄断，其技术水平接近以 GE 公司复材风扇叶片为代表的 世界先进水平，并作为关键技术已应用于某型商用大涵道比涡扇发动机验证机研制中。

中国航发商用航空发动机有限责任公司曹源博士、倪晓琴工程师、 刘传欣工程师等组成了航空发动机风扇叶片设计团队，基于超级计算机的结构动力学并行算法设计、软件开发与工程应用，突破了一系列工程难题、问题，开创性的打造了具有我国自主知识产权的风扇叶片，为我国航空高端装备自主可控做出了重要贡献。

C919 大型客机是我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机。预计 2022 年完成适航取证，开始正式交付。目前，C919 装配的是 CFM公司的 LEAP-X1C 发动机。在国家重大专项规划和支持下，为国产民用大飞机配套具有自主知识产权的商用大涵道比涡扇发动机已经成为国家战略，并立项启动。作为 C919 等大型民用系列飞机唯一国产动力的长江系列商用大涵道比涡扇发动机目前正处于紧张的研制阶段。可以预期，在不远的将来装配有国产商用大涵道比涡扇发动机的 C919 系列飞机会成为我国大型客机机队的重要组成部分。所以，本项目成果随着国产民用大型客机和商用航空发动机的逐渐成熟和商业化应用，将会产生较大的直接经济效益。

技术合作、技术咨询。

项目成果可以带动“科创中国”航空产业城市相关产业。例如，在先进复合材料设计、大规格三维机织碳纤维预制体制备、大尺寸薄壁钛合金加工、复杂结构异型件高温非等温 RTM 成型工艺，以及试验方面的技术进步和成果积淀，可为相关行业领域提供技术咨询与合作。

此外，本成果多项技术可以为大型风电叶片、高速列车车体、小型船舶的结构一体化成型、汽车和大型工程机械的制造中多材料混杂结构成型与连接等方面提供技术支撑。有可能辐射“科创中国”多个城市，实现了效益外溢，在航空发动机行业外产生经济效益。