中美六代机航发博弈：空间站铌合金能超车吗？

摘要：2024年12月26日起的96小时里，成飞和沈飞先后试飞了六代机验证机，成飞的36011号是三发布局，侧重超音速巡航，沈飞的为双发设计，强化隐身性能。2025年10月，美国专家指出关键：中国在空间站实现工业级铌合金量产，突破了六代机航发的材料难题，刚结束的航天

2024年12月26日起的96小时里，成飞和沈飞先后试飞了六代机验证机，成飞的36011号是三发布局，侧重超音速巡航，沈飞的为双发设计，强化隐身性能。2025年10月，美国专家指出关键：中国在空间站实现工业级铌合金量产，突破了六代机航发的材料难题，刚结束的航天技术交流会上，魏炳波团队透露这款铌合金批量生产工艺已优化，良品率实现稳步提升。

航空发动机的叶片堪称“心脏里的心脏”，六代机发动机内部温度能超过1700℃，五代机用的单晶合金最多承受1100℃，碳化硅材料耐热性稍好却易脆裂。铌合金熔点高达2477℃，本是理想材料，可之前在地面上难以造出合格工业品，冷却需耗时良久，成品在室温下韧性不足，经不起叶片高速转动的考验。

这一难题的关键解法藏在天宫空间站中。2021年4月天和核心舱入轨后，魏炳波院士团队将10多种铌合金样品分六批送上太空，第一批5月抵达后，航天员用无容器实验设备开展激光熔融，61岁的魏炳波在地面控制中心紧盯屏幕，实时指挥调整功率，捕捉晶体形成关键节点；2022年加入铪元素测试后，材料强度大幅提升，团队随即在地面复现工艺；2023年两批样品专攻韧性，通过振动模拟叶片受力，减少材料内部微孔；2024年最后两批优化全流程，产量实现显著增长，相关成果已纳入中国空间站科学研究与应用进展报告，央视也曾报道过魏炳波团队牵头的类似合金研究。

这一突破引发全球关注，美国兰德公司报告指出，中国借此在变循环发动机领域取得领先。这种发动机如同汽车自动挡，低速飞行时切换“省油模式”，调大涵道比，让更多空气绕过核心机降低油耗；高速冲刺时切换“运动模式”，缩小涵道比提升动力，正是六代机所需的全能性能。美媒《动力》网站关注到，搭载该型航发的中国六代机作战半径可覆盖关岛，引发美军对相关作战体系的关注。反观美国，其XA100发动机依赖稀有铼合金，即便控制全球多数铼资源，量产进程仍面临挑战，新研发的镍钛基材料耐热极限仅1500℃，与中国铌合金存在明显差距。

往深了说，这是技术路线与资源布局的双重成果。中国铌资源进口渠道稳定，依托巴西等主要供应国保障供应链安全，成本远低于铼合金，适配的WS-20变循环发动机推力实现显著提升，重量进一步优化减轻，已能满足两款验证机的技术需求。魏炳波团队并未止步，2025年启动钨合金研发，这种材料抗辐射能力强，未来可应用于核聚变、高超音速装备等领域，7月他在厦门材料大会分享技术，9月赴欧洲交流铌合金数据，每周仍三次进入实验室指导新项目。

更关键的是工业化推进速度，中国2025年上半年已小批量产出铌合金叶片，相关测试在国内相关研发机构有序开展，而美国NGAD项目因单机成本过高停摆，交付计划推迟至2030年。我国相关技术专利储备丰富，变后掠翼舰载机设计已获授权，铌合金的应用让六代机不仅飞行速度更快，可靠性也大幅提升，未来飞行速度有望大幅提升，即便发动机核心温度升高，铌合金也能稳定支撑，隐身、AI、激光武器等配置均可适配。