現代渦扇發動機風扇葉片運轉時可能承受約100t離心載荷。離心載荷隨風扇直徑、旋轉速度和葉片質量的增加而增大。使用樹脂基複合材料降低風扇葉片質量可以增加風扇葉片尺寸及轉速的設計裕度。基於複合材料優異的可設計性，複合材料風扇葉片具有S形後掠寬弦的高效氣動外形，因而使用較少的葉片數量仍有較高的進氣效率。同時相比鈦合金中空結構風扇葉片，可實現10%~15%的減重。
隨著複合材料風扇葉片設計水平的進步和材料性能的提升，經過GE90，GEnx，GE9X數個代次發展，GE公司發動機複合材料風扇葉片呈現數目降低、厚度變薄、性能更強的趨勢。GE90，GEnx，GE9X三型發動機分別有22，18，16片複合材料風扇葉片。其中最新型GE9X發動機風扇葉片採用剛度更高的碳纖維作為增強體，可使風扇葉片長度更長、厚度更薄，進氣效率更高。此外該葉片使用抗衝擊性能更為優異的合金鋼替代了GE90、GEnx發動機風扇葉片的鈦合金前緣包邊，後緣為特殊結構的玻璃纖維複合材料，通過葉片前後緣局部加強措施風扇葉片抗衝擊性能進一步提升，可使葉片整體厚度更薄。因此儘管GE9X風扇直徑達3.4m，但發動機風扇更輕、轉速更快、氣動效率更高，綜合性能更為優異。複合材料風扇葉片的應用促使碳纖維織物/環氧樹脂複合材料包容機匣的產生。全複合材料包容機匣不僅質量輕，而且兼具較高的結構剛度和較好的彈性變形，可實現對複合材料葉片的良好包容。
材料和結構同時成型是樹脂基複合材料區別於金屬材料的特點之一。這為航空發動機大型複雜部件的整體化設計、一體化製造提供了可能。美國奈賽公司摒棄了傳統的分離式子系統設計理念，在中國商飛公司C919大型客機裝備的LEAP-1C發動機上開發了集成式推進系統。其中包括一體式複合材料進氣整流罩和整體複合材料「O型」滑動反推裝置(圖5)。此外變傳統發動機進氣道拼接式聲襯為環形無拼接式聲襯也是複合材料整體成型工藝應用的典型案例。圖5 LEAP 1C發動機一體式整流罩和「O型」滑動反推裝置
減輕發動機質量是航空發動機提高燃油效率和推重比的重要途徑。樹脂基複合材料質輕高強，應用於風扇葉片、包容機匣等部件有效降低了發動機結構質量。例如CFM56-7B發動機24片鈦合金風扇葉片總質量118kg，而LEAP系列發動機18片複合材料風扇葉片總質量僅76kg。相比同尺寸金屬材質葉片和機匣，使用樹脂基複合材料製備可實現整體減重455kg。
採用複合材料共固化、共膠接等整體成型技術製備大型複雜結構件，一方面可以通過結構優化提升發動機性能，另一方面可減少子部件數目，降低因部件裝配連接引起結構增重及性能損失。與傳統發動機多塊式拼接鋁合金唇口及進氣道相比，LEAP-1C發動機一體式無縫複合材料進氣整流罩，可避免流場不連續性造成的進氣效率降低。整體化複合材料「O型」滑動反推裝置替代典型兩片式「D型」門設計，不僅提高了反推效率，而且實現了原有笨重液壓驅動系統到先進電控驅動系統的轉變，解決了「D型」門聯鎖機構需持續性維護的問題。總的來看，集成式推進系統增強了發動機的空氣動力學性能，通過結構優化整合減少發動機質量、降低燃油消耗、可靠性更高、更易於維護，這些都將有效提高發動機的經濟性，降低飛機運營成本。
從製造及檢測的機械化自動化角度看，現階段機械自動化預浸料裁剪、雷射定位鋪覆及纖維三維預成型體編織技術已得到較為成熟的應用。近期在羅·羅公司「超級風扇」發動機原型機製造計劃中，複合材料風扇葉片和機匣分別採用了自動鋪絲(圖6(a))及自動鋪帶工藝(圖6(b))製造。而三維雷射測量技術(圖6(c))和水下超聲探傷技術(圖6(d))也應用於風扇葉片葉形、尺寸測量和內部缺陷探測等檢驗過程中。機械自動化水平的提高，不僅提升了工作效率，保證了複合材料部件製造檢測過程的標準化、準確化，同時降低了廢品率和人工費用，有利於縮減航空發動機製造成本。
圖6 羅爾斯·羅伊斯「超級風扇」發動機原型自動化製造及檢測
複合材料優異的抗疲勞耐久性能可顯著降低服役過程中部件的修理維護成本。數據顯示已裝機使用的GE90複合材料風扇葉片在總計750萬個飛行小時裡無須專門檢查和現場特別維護。儘管在服役期間經歷了多達100次的鳥撞衝擊，但僅有三片複合材料葉片需徹底更換，顯示出良好的可靠性和經濟性。此外複合材料風扇葉片葉根處具有自潤滑特氟龍耐磨層，當葉片裝入燕尾槽後無需加入潤滑劑，免去了定期潤滑維護成本。
在當今世界環保要求日益提高的要求下，航空發動機尾氣排放及噪聲級別已成為各航空發動機製造商關注的重點。樹脂基複合材料可有效減輕發動機結構質量、減少燃油消耗、降低航空發動機尾氣排放量，有利於提高其環保性。相比CFM56系列發動機，應用大量複合材料部件的LEAP系列發動機燃油消耗及二氧化碳排放量減少了15%，氮氧化物排放量減少了60%。
發動機噪聲是飛機噪聲的主要來源。隨著渦扇發動機涵道比增大，進氣風扇噪聲在發動機噪聲中佔比逐漸增加。傳統進氣道消聲板為拼接分片式設計，拼接造成進氣道壁面聲阻抗不連續，削弱了消聲效果。如圖7所示，歐洲空中巴士公司早期A320飛機發動機進氣道聲襯拼縫為3片15cm，之後A340 600飛機發動機為2片7.5cm寬。採用樹脂基複合材料整體成型工藝後，A380飛機發動機為環形無拼接聲襯。
圖7 民用航空發動機進氣道拼接式與無拼接式消聲板
國際民用航空組織於1972年首次在國際民用航空公約附件16第二章對飛行器噪聲控制提出要求，稱之為第二章噪聲控制標準。在1977年實施第三章噪聲控制標準，該標準中對不同起飛質量飛行器飛越、橫側、進近及上述三者累積噪聲均提出了要求。之後ICAO分別提出了要求更為嚴格的第四章和第十四章噪聲控制標準，其累積噪聲比第三章噪聲分別低了10dB和17dB。而美國聯邦航空管理局依據ICAO各章噪聲標準分別定義了第二、三、四、五階段噪聲控制標準(Stage2/3/4/5)(如圖8所示)。
圖8 國際民用航空組織及美國聯邦航空管理局各階段噪聲控制標準
受益於複合材料進氣道無拼接聲襯及進氣風扇葉片高效率低噪聲設計，GE9X發動機運轉噪聲低於第五階段噪聲要求且有8dB裕量。此外歐洲航空安全局對安裝LEAP-1A發動機的空客A321neo飛機開展了飛行噪聲測試。數據顯示A321neo飛機飛越、橫側及進近噪聲分別為83.3，88.3dB和94.7dB，均低於裝配CFM56發動機的空客A321飛機，滿足第四階段噪聲控制要求。