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碳纖維直徑一般為5—7微米，僅為成年人頭發絲直徑的十分之一，而強度卻是先進高強度鋼的3—6倍，航空鋁合金的8倍以上。碳纖維復合材料用量已成為衡量裝備先進性的重要指標。以商用飛機為例，其自身重量每減少1千克，一年就能節約3000美元的燃料費用。在“雙碳戰略”的驅動下，掌握復合材料核心加工技術是提高市場競爭力的基石。
與傳統金屬材料相比，復合材料成本較高。比如在飛機機身筒段上用到的一塊復合材料，價值高達幾百萬，加工時要在上面打制上千個大小不等、光滑的圓孔。傳統人工操作低質低效、還會出現毛刺、撕裂、分層等損傷情況。隨著復合材料強度不斷升級，加工難度也越來越大。這些加工問題不僅制約了材料的推廣應用，還限制了裝備性能的提升。
如何在高強度的復合材料上精準打孔、精細切削，加工工具是關鍵。為此，遼寧黃海實驗室科研團隊發明了“反向剪切”和“微元去除”加工損傷抑制原理，開發出適用于碳纖維復合材料的系列專用加工工具，使加工損傷降低一個數量級，效率提升4—6倍，成本降低超50%。
傳統的復合材料加工裝備存在造價高、體積大、操作不靈活、工作效率低等情況。針對這些問題，團隊研制出了直驅式、L型等系列便攜式專用加工裝備，實現了復合材料、多種類型疊層結構的高質高效一體化制孔加工。
歷經探索，在賈振元院士的帶領下，遼寧黃海實驗室從源頭上解決了碳纖維復合材料在加工中出現的具有挑戰性的難題。目前，團隊的相關成果在沈飛、成飛、航天一院等企業應用，取代了在我國代工生產的國外飛機擾流片、升降舵等復合材料構件的國外原配加工技術，為裝備制造業發展新質生產力注入了源源不斷的動力。