航空發(fā)動(dòng)機(jī):飛機(jī)心臟,工業(yè)之花
航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的心臟,被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”和“工業(yè)之花”。航空發(fā)動(dòng)機(jī)不僅是飛機(jī)的動(dòng)力,也是航空技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力,人類在航空領(lǐng)域的每一次重大突破,無(wú)不與航空動(dòng)力技術(shù)的進(jìn)步相關(guān);飛機(jī)的需求和發(fā)展又促使發(fā)動(dòng)機(jī)向更高水平邁進(jìn),二者相得益彰。航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的發(fā)展水平是一個(gè)國(guó)家工業(yè)基礎(chǔ)、科技水平和綜合國(guó)力的集中體現(xiàn),也是國(guó)家安全和大國(guó)地位的重要戰(zhàn)略保障。作為一種典型技術(shù)密集型產(chǎn)品,航空發(fā)動(dòng)機(jī)需要在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速和高負(fù)載的特殊環(huán)境中長(zhǎng)期反復(fù)工作,其對(duì)設(shè)計(jì)、加工及制造能力都有極高要求,因此具有研制周期長(zhǎng),技術(shù)難度大,耗費(fèi)資金多等特點(diǎn)。目前雖然許多國(guó)家都可以自主研制生產(chǎn)飛機(jī),但具備獨(dú)立研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)能力并形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模的國(guó)家卻只有美、俄、英、法、中等少數(shù)幾個(gè)。
我國(guó)商用大飛機(jī)起步較晚,民用航空動(dòng)力發(fā)展更為滯后,中短期內(nèi)缺乏投資機(jī)會(huì);而軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)正處在快速自主化進(jìn)程中,故本文側(cè)重于研究和分析軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)分類
自1903年問(wèn)世至今一百多年以來(lái),航空發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)歷了兩個(gè)主要發(fā)展時(shí)期,1903年至1945年為活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)統(tǒng)治時(shí)期,1945年至今是噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)代。在噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)代,航空上廣泛應(yīng)用的是有壓氣機(jī)空氣噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。在壓氣機(jī)空氣噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)中,壓氣機(jī)是用燃燒室后的燃?xì)鉁u輪來(lái)驅(qū)動(dòng),因此這類發(fā)動(dòng)機(jī)又稱為燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。按燃?xì)獍l(fā)生器出口燃?xì)饪捎媚芰坷梅绞降牟煌?,燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)分為渦輪噴氣、渦輪風(fēng)扇、渦輪螺旋槳、渦輪軸和螺旋槳風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)分類及用途
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航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能特點(diǎn)及應(yīng)用
航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能特點(diǎn)及應(yīng)用 | |||||||||
- | 推力/功率 | 涵道比 | 是否加力 | 推重比/功重比 | 最大速度(馬赫) | 巡航速度(馬赫) | 耗油率 | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 特點(diǎn) |
活塞發(fā)動(dòng)機(jī) | <2000kw | / | / | <1.43 | 0.6 | 0.16-0.25 | 0.19-0.2 | 軍民 | 低速度、低油耗 |
渦噴發(fā)動(dòng)機(jī) | 48-854kg | / | 否 | 2.7-10.0 | 0.9 | 0.9 | 1.05-1.36 | 軍 | 高速度、高油耗 |
12250-17000kg | / | 是 | 4.6-7.3 | 2.0-2.8 | 0.9 | 0.8-1.0 | 軍 | ||
渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) | 400-6000kg | 0.7-6.2 | 否 | 3-5.6 | 0.9 | 0.9 | 0.3-0.7 | 軍民 | 高速度、中等油耗 |
7500-19000kg | 0.3-1.0 | 是 | 10.5-12 | 1.6-2.35 | 0.9-1.58 | 0.5-0.8 | 軍 | ||
4234-43000kg | 6.2-12.5 | 否 | 3.5-6.3 | 0.9 | 0.8 | 0.5-0.6 | 軍民 | ||
渦槳發(fā)動(dòng)機(jī) | <4474kw | 15-20 | / | 5-6 | 0.7 | 0.7 | 0.21~0.27 | 軍民 | 中等速度、低油耗 |
渦軸發(fā)動(dòng)機(jī) | <7457kw | / | / | 5-10 | 0.2-0.37 | 0.2-0.37 | 0.3-0.36 | 軍民 | 低速度、低油耗 |
槳扇發(fā)動(dòng)機(jī) | 10440kw | / | / | 4.63 | 0.8-0.85 | 0.61-0.65 | 0.23 | 軍 | 中等速度、低油耗 |
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中國(guó)航發(fā)產(chǎn)業(yè)趨勢(shì):從不行到行,行業(yè)增速或迎向上
中國(guó)航發(fā)產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)三階段,從測(cè)繪仿制到自主研制
智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)投資潛力分析及投資前景評(píng)估報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示:60多年來(lái),我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展,經(jīng)歷了從無(wú)到有,從測(cè)繪仿制到自行研制的過(guò)程,目前已經(jīng)有了一定技術(shù)積累,在生產(chǎn)上已具有相當(dāng)大的規(guī)模;在實(shí)驗(yàn)方面,建成了亞洲第一的高空臺(tái)及其他研究實(shí)驗(yàn)設(shè)備??傮w來(lái)看,我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了以下三個(gè)階段。
第一階段:1950-1965年前后,在蘇聯(lián)幫助下仿制自制渦噴。當(dāng)時(shí),我國(guó)根據(jù)蘇聯(lián)BK-1F技術(shù)資料仿制出了渦噴5,隨后完成渦噴6研制,并開(kāi)始著手研制渦噴7和渦噴8發(fā)動(dòng)機(jī)。這一階段我國(guó)航空動(dòng)力行業(yè)快速發(fā)展不斷突破,實(shí)現(xiàn)從完全依賴外援技術(shù)到開(kāi)始自助設(shè)計(jì)研制的轉(zhuǎn)變。
第二階段:1966-1990年,進(jìn)入獨(dú)立發(fā)展階段。20世紀(jì)60年代中蘇關(guān)系出現(xiàn)問(wèn)題,我國(guó)開(kāi)始著手完整的自主研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)。1965年,為配合我國(guó)首架自主研制的主力戰(zhàn)斗機(jī)型殲8,我國(guó)開(kāi)始進(jìn)行渦噴7甲發(fā)動(dòng)機(jī)研制,是我國(guó)第一個(gè)完整走完設(shè)計(jì)、試制、零部件加工及整機(jī)地面調(diào)試、高空模擬實(shí)驗(yàn)到最后試飛定型的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)。期間,我國(guó)自行設(shè)計(jì)了渦噴13發(fā)動(dòng)機(jī),獲得國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),并仿制英國(guó)羅羅公司的斯貝MK202制造出渦扇9發(fā)動(dòng)機(jī)。
第三階段:1990年至今,開(kāi)始了新一代核心機(jī)預(yù)研計(jì)劃,構(gòu)建核心機(jī)體系的整體發(fā)展思路逐步形成,科研系統(tǒng)逐步成熟。2002年,我國(guó)自行設(shè)計(jì)研制的渦噴14發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)定型;2005年,我國(guó)自主研制的第三代大推力渦扇10發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)設(shè)計(jì)定型,這兩種發(fā)動(dòng)機(jī)的研制成功標(biāo)志著我國(guó)在核心機(jī)上取得巨大突破,并使我國(guó)成為少數(shù)能自主研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)家之一。
中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展三階段
中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展三階段 | |||
階段 | 時(shí)間 | 代表事件 | 代表發(fā)動(dòng)機(jī) |
第一階段:蘇聯(lián)幫助下仿制、自制 | 1956年 | 渦噴5定型生產(chǎn) | - |
1958年 | 渦噴6定型生產(chǎn) | - | |
渦噴-8開(kāi)始研制 | - | ||
1966年 | 渦噴7研制成功 | - | |
1967年 | 渦噴8研制成功 | - | |
第二階段:獨(dú)立發(fā)展,購(gòu)買專利成功國(guó)產(chǎn)化 | 1972年 | 渦扇9開(kāi)始仿制 | - |
1978年 | 渦噴13開(kāi)始研制 | - | |
1988年 | 渦噴13定型生產(chǎn) | - | |
第三階段:開(kāi)始新一代核心機(jī)預(yù)研,擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán) | 2002年 | 渦噴14定型生產(chǎn) | 昆侖發(fā)動(dòng)機(jī) |
2003年 | 渦扇9定型生產(chǎn) | 秦嶺發(fā)動(dòng)機(jī) | |
2005年 | 渦扇10定型生產(chǎn) | 太行發(fā)動(dòng)機(jī) | |
2006年 | 渦扇15臺(tái)架運(yùn)轉(zhuǎn)試車成功 | 峨眉發(fā)動(dòng)機(jī) | |
2016年 | 渦扇17首飛 | 岷山發(fā)動(dòng)機(jī) |
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橫向看:中國(guó)航發(fā)技術(shù)預(yù)計(jì)落后美國(guó)近30年
美國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)從技術(shù)及管理上都較為成熟。管理上,美國(guó)一直實(shí)行“飛發(fā)分離”、美國(guó)政府持續(xù)開(kāi)展研究計(jì)劃,并在航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制中強(qiáng)化競(jìng)爭(zhēng)等措施,技術(shù)上,預(yù)計(jì)中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)落后美國(guó)30年,發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)水平差距一代以上。
中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)從仿制開(kāi)始,起步較晚,預(yù)計(jì)從時(shí)間上看落后美國(guó)近30年,從代際上看,落后美國(guó)一代以上。上世紀(jì)80年代美國(guó)F15戰(zhàn)機(jī)已經(jīng)裝備推重比達(dá)到8的F110發(fā)動(dòng)機(jī),我國(guó)同類型的WS10發(fā)動(dòng)機(jī)到2010才投入生產(chǎn),用于裝備殲11B戰(zhàn)機(jī)。WS10中間推力及加力推力略高于F110,質(zhì)量也比F110略輕。美國(guó)裝備F22的F119發(fā)動(dòng)機(jī)20世紀(jì)90年代就以后投入生產(chǎn),我國(guó)與F119同代際的渦扇-15在2020年后才有望完成研制。
主要三代/四代戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)比較
主要三代/四代戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)比較 | ||||
發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) | AL-31F | F110-GE-129 | M53-P2 | F119-PW-100 |
研制國(guó)家 | 俄羅斯 | 美國(guó) | 法國(guó) | 美國(guó) |
最大加力推力(daN) | 12258 | 12899 | 9500 | 15570 |
中間推力(daN) | 7620 | 7562 | - | - |
中間耗油率(kg/(daN*h)) | 0.795 | 0.7 | 0.907 | - |
推重比 | 7.14 | 7.28 | 6.56 | 10 |
總增壓比 | 23.8 | 32 | 9.8 | - |
渦輪前溫度 | 1665 | 1728 | 1533 | - |
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主要五代戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)比較
主要五代戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)比較 | ||||||
類型 | 最大推力 | 加力耗油率 | 推重比 | 涵道比 | 渦輪進(jìn)口溫度 | 質(zhì)量 |
F119 | 157KN | 2.40kg/daN/h | 10.5 | 0.25 | 1850K | 1360kg |
F135 | 191KN | - | 11.7 | 0.57 | 1850K | 1670kg |
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中美軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展對(duì)比
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美國(guó)新一代航空發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)研制項(xiàng)目取得重大突破,技術(shù)優(yōu)勢(shì)或更加明顯。美國(guó)新一代航空發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)研制相關(guān)技目前已獲重大突破,預(yù)計(jì)將在2020年之后投入使用,裝備在F35聯(lián)合戰(zhàn)斗機(jī)上。美軍下一代“自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)”推力高達(dá)20噸,處于全球領(lǐng)先水平。
制約因素逐步消除,追趕歐美確定性強(qiáng)
2016年航發(fā)集團(tuán)掛牌成立,標(biāo)志著我國(guó)從管理體制上實(shí)現(xiàn)“飛發(fā)分離”;效仿歐美等國(guó)實(shí)施預(yù)研計(jì)劃,2016年實(shí)施的兩機(jī)專項(xiàng)預(yù)計(jì)投入將超千億元,有效支持我國(guó)重點(diǎn)型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)及高溫材料的研制;《中國(guó)制造2025》要求未來(lái)10年要突破高推重比、大涵道比等技術(shù),建立自主發(fā)展體系。同時(shí),我國(guó)在高溫合金等材料問(wèn)題上不斷突破。制約我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的體制、經(jīng)費(fèi)、技術(shù)上的制約因素有望逐步消除,我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有望加速。
我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)制約因素逐步消除
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“飛發(fā)分離”,優(yōu)化體制機(jī)制
航發(fā)研制舊體系制約我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展。在實(shí)現(xiàn)“飛發(fā)分離”模式之前,我國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)體制一直仿照前蘇聯(lián)的模式,遵循“飛機(jī)型號(hào)在先,發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)在后”的順序,這種模式把發(fā)動(dòng)機(jī)視為飛機(jī)的附屬品,確定了具體型號(hào)的飛機(jī),然后對(duì)與該機(jī)型配套的發(fā)動(dòng)機(jī)立項(xiàng),立項(xiàng)之后才能獲得人力和經(jīng)費(fèi)的支持,從而開(kāi)展基礎(chǔ)研究和系列測(cè)試工作;如果飛機(jī)型號(hào)下馬,則該飛機(jī)型號(hào)所對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的研制也必須下馬。這樣的模式大大限制了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制自由,且不利于相關(guān)技術(shù)的積累和儲(chǔ)備,大大增加了發(fā)動(dòng)機(jī)研制失敗的風(fēng)險(xiǎn)。
世界航空工業(yè)強(qiáng)國(guó)如英、美等,均實(shí)行“飛發(fā)分離”的研制模式。例如美國(guó)的波音公司專注于飛機(jī)制造,而發(fā)動(dòng)機(jī)則由通用、普惠或者羅羅等航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司進(jìn)行研制。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制周期一般比飛機(jī)更長(zhǎng),因?yàn)樵诖_定具體的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)之前,需要事先進(jìn)行長(zhǎng)期的基礎(chǔ)研究和預(yù)研工作,這種“飛發(fā)分離”研制模式更符合航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制生產(chǎn)的客觀規(guī)律。
“飛發(fā)分離”新體系終于在2016年塵埃落定。2016年3月2日,航發(fā)動(dòng)力、航發(fā)控制和航發(fā)科技發(fā)布公告確定了中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)有限公司主要領(lǐng)導(dǎo)的任職,并且確定新成立的“中國(guó)航發(fā)”將取代中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司成為這三家上市公司的實(shí)際控制人。從此,中航工業(yè)集團(tuán)下屬的中航發(fā)動(dòng)機(jī)控股有限公司等航空發(fā)動(dòng)機(jī)業(yè)務(wù)相關(guān)企(事)業(yè)單位將從原來(lái)的飛機(jī)制造體系中分離出來(lái),納入新成立的中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)有限公司,標(biāo)志著我國(guó)飛機(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制真正實(shí)現(xiàn)了“飛發(fā)分離”。“飛發(fā)分離”利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)制造商的靈活性和研發(fā)效率,也有利于兩機(jī)專項(xiàng)等預(yù)研計(jì)劃的開(kāi)展。
實(shí)施“兩機(jī)”專項(xiàng)、《中國(guó)制造2025》,政策扶植力度加強(qiáng)
我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展一直落后于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家,其原因是我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)研究薄弱、技術(shù)儲(chǔ)備不足、試驗(yàn)設(shè)施不全和管理體制落后等。受啟發(fā)于美國(guó)的IHPTET計(jì)劃和VAATE計(jì)劃,我國(guó)亟需出臺(tái)類似的國(guó)家級(jí)航空發(fā)動(dòng)機(jī)專項(xiàng)發(fā)展計(jì)劃,集中政府和工業(yè)部門的資源并長(zhǎng)期給予大量資金扶持,以期改變我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制的落后現(xiàn)狀,躋身全球航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)舞臺(tái)。
2015年,航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)“兩機(jī)”項(xiàng)目首次被寫(xiě)入政府工作報(bào)告。隨后,《中國(guó)制造2015》規(guī)劃也將航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。在2016年3月公布的“十三五”規(guī)劃綱要草案中,航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)“兩機(jī)”項(xiàng)目位列未來(lái)五年中國(guó)計(jì)劃實(shí)施的100個(gè)重大工程及項(xiàng)目名單之首。“兩機(jī)”專項(xiàng)已經(jīng)確立了詳細(xì)的工作重點(diǎn)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)專項(xiàng)方面,將重點(diǎn)聚焦渦扇、渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,同時(shí)兼顧有一定市場(chǎng)需求的渦軸、渦槳和活塞等發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,主要研發(fā)大涵道比大型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)、中小型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)、中小型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)和中大功率渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)等重點(diǎn)產(chǎn)品。為了快速有效地推進(jìn)重點(diǎn)產(chǎn)品的研發(fā),“兩機(jī)”專項(xiàng)將突破“兩機(jī)”關(guān)鍵技術(shù),推動(dòng)大型客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、先進(jìn)直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、重型燃?xì)廨啓C(jī)等產(chǎn)品研制,初步建立航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)研究、技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)體系。
中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)獲政策支持
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《中國(guó)制造2025》明確突破發(fā)展航空航天裝備重點(diǎn)領(lǐng)域。由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)集中了工業(yè)制造和信息行業(yè)中的高精尖技術(shù),最能體現(xiàn)國(guó)家的工業(yè)基礎(chǔ)、科技水平和國(guó)防實(shí)力,被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”,可以充當(dāng)軍民融合和智能制造的典型項(xiàng)目,并對(duì)實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略起到引領(lǐng)作用。2015年5月8日國(guó)務(wù)院印發(fā)“中國(guó)制造2025”計(jì)劃,提出十大重點(diǎn)工程,其中排名第三的即為航空航天裝備。計(jì)劃要求突破高推重比、先進(jìn)渦槳(軸)發(fā)動(dòng)機(jī)及大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),建立發(fā)動(dòng)機(jī)自主發(fā)展工業(yè)體系。作為一個(gè)跨度十年的規(guī)劃,被列入重點(diǎn)突破工程的項(xiàng)目,將望獲得后續(xù)系列政策扶持。
軍費(fèi)增速回升、“兩機(jī)”專項(xiàng)實(shí)施,保障經(jīng)費(fèi)支出
2018年我國(guó)軍費(fèi)預(yù)算總額達(dá)到11069.51億元人民幣,同比增長(zhǎng)8.1%。軍費(fèi)預(yù)算增速結(jié)束近三年的下行開(kāi)始回升,預(yù)計(jì)未來(lái)隨著國(guó)防與軍隊(duì)改革的持續(xù)推進(jìn),軍費(fèi)使用也有望優(yōu)化,用于武器裝備采購(gòu)及研究支持的經(jīng)費(fèi)將快于整體軍費(fèi)增長(zhǎng)。美國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)費(fèi)用(包括型號(hào)研制和改進(jìn)、改型)約占整個(gè)航空工業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi)的25%,未來(lái)我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)費(fèi)用也有望達(dá)到相應(yīng)水平。
近年中國(guó)軍費(fèi)開(kāi)支情況
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隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)重大工程的正式立項(xiàng),與之配套的專項(xiàng)資金業(yè)呼之欲出。專項(xiàng)資金預(yù)期1000億元,加上社會(huì)配套資金,總的資金預(yù)期將達(dá)2000億元。這將有效支持我國(guó)2-3款航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制。
市場(chǎng)空間:未來(lái)20年我國(guó)軍民用航發(fā)市場(chǎng)規(guī)模約四萬(wàn)億
未來(lái)隨著全球軍民航機(jī)隊(duì)規(guī)模的增加及老機(jī)型的更新?lián)Q代,將有效帶動(dòng)全球航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)增長(zhǎng)。我們綜合考慮備件及更新維護(hù)、維修需求,認(rèn)為未來(lái)20年我國(guó)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)空間約2.2萬(wàn)億元。當(dāng)前,我國(guó)主要軍機(jī)架數(shù)約占全球數(shù)量的10%,隨著我國(guó)軍機(jī)加速列裝,未來(lái)比例有望增至15%,則全球軍用航發(fā)市場(chǎng)空間約為中國(guó)的7倍左右,達(dá)到14萬(wàn)億元。預(yù)計(jì)未來(lái)20年我國(guó)民用大中型客機(jī)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)空間約2萬(wàn)億元,考慮到未來(lái)中國(guó)新增民機(jī)是全球規(guī)模的12%左右,全球民用中大型客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)規(guī)模約16萬(wàn)億元。
預(yù)計(jì)我國(guó)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)空間約2.2萬(wàn)億元
當(dāng)前我國(guó)軍機(jī)架數(shù)總量?jī)H約為美國(guó)的1/5左右,且隨著我軍軍費(fèi)預(yù)算增速的回升,裝備建設(shè)將加快推進(jìn),武器裝備采購(gòu)?fù)度朐鏊賹⒂型S持10%-15%水平,且三代以下機(jī)型占有相當(dāng)高比重。我們預(yù)計(jì),到2038年我國(guó)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)空間約8800億元。當(dāng)前我國(guó)部分重點(diǎn)裝備出口約占內(nèi)部需求的6%。隨著我國(guó)軍機(jī)性能的不斷提升,預(yù)計(jì)到2038年我國(guó)軍機(jī)出口占比也望達(dá)到國(guó)內(nèi)需求的6%左右。加上軍貿(mào)出口,2038年我國(guó)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)空間約1.1萬(wàn)億元。航空運(yùn)營(yíng)維修市場(chǎng)基本與整機(jī)價(jià)值相當(dāng),加上運(yùn)營(yíng)維修,預(yù)計(jì)我國(guó)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)空間約2.2萬(wàn)億元。
我國(guó)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)空間測(cè)算
我國(guó)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)空間測(cè)算 | |||||||
- | 未來(lái)需求預(yù)測(cè)(架) | 單機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)(臺(tái)) | 裝備所需發(fā)動(dòng)機(jī)(按2:1備件)(臺(tái)) | 單臺(tái)價(jià)值預(yù)測(cè)(單位:億元,按發(fā)動(dòng)機(jī)占整機(jī)價(jià)值的20%/25%估計(jì)) | 市場(chǎng)空間(億元) | 考慮全壽命周期換發(fā)1次市場(chǎng)空間(億元) | 對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) |
五代機(jī) | 400 | 2 | 1200 | 0.75 | 900 | 1800 | WS-15(在研)、WS10-b |
三代+四代機(jī) | 2300 | 雙發(fā)占比75% | 6000 | 0.31 | 1860 | 3720 | WS-10 |
軍用大飛機(jī) | 400 | 4 | 2400 | 0.5 | 1200 | 2400 | D-30KU、WS-20 |
其中:運(yùn)輸機(jī) | 200 | 4 | 1200 | 0.5 | 600 | 1200 | - |
其中:預(yù)警機(jī) | 20 | 4 | 120 | 0.5 | 60 | 120 | - |
其中:加油機(jī) | 180 | 4 | 1080 | 0.5 | 540 | 1080 | - |
直升機(jī) | 2000 | - | - | - | 1000 | 2000 | - |
其他軍用飛機(jī) | 1000 | 雙發(fā)占比75% | 1500 | 0.04 | 60 | 120 | - |
國(guó)內(nèi)合計(jì) | - | - | - | - | 5000 | 10000 | - |
加上外貿(mào) | - | - | - | - | - | 11000 | - |
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預(yù)計(jì)戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)需求空間5500億元
假設(shè)未來(lái)20年,我軍戰(zhàn)機(jī)數(shù)量達(dá)到美軍70%的水平,戰(zhàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)占比基本與美軍相當(dāng),并按戰(zhàn)機(jī)全生命周期更換一次發(fā)動(dòng)機(jī),裝備比2:1,發(fā)動(dòng)機(jī)價(jià)值占飛機(jī)整機(jī)價(jià)值的25%左右計(jì)算,則到2038年戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)需求空間將達(dá)到5500億元。假設(shè)1:十九大對(duì)我國(guó)國(guó)防和軍隊(duì)現(xiàn)代化作出戰(zhàn)略安排,指出到2035年基本實(shí)現(xiàn)國(guó)防和軍隊(duì)現(xiàn)代化,假設(shè)未來(lái)20年我國(guó)二代機(jī)全部被替換,五代戰(zhàn)機(jī)比例達(dá)到美國(guó)同期水平;假設(shè)2:近年來(lái)美國(guó)提出“重返亞太”“戰(zhàn)略重心東移”“亞太再平衡”等概念,美海軍多次強(qiáng)調(diào)要將60%以上的兵力部署到太平洋,假設(shè)未來(lái)20年我國(guó)戰(zhàn)機(jī)數(shù)量達(dá)到美軍數(shù)量的70%水平,略強(qiáng)于美軍在太平洋60%的部署。假設(shè)3:美國(guó)近3年戰(zhàn)機(jī)規(guī)模復(fù)合增速約1.6%,伴隨著美國(guó)軍事進(jìn)入擴(kuò)張周期,未來(lái)美軍四、五代戰(zhàn)機(jī)將以2%的增速增長(zhǎng),且四、五代機(jī)各替換402架三代機(jī)各一半。
按照上述假設(shè)條件,中國(guó)戰(zhàn)機(jī)需求空間測(cè)算(單位:架)
按照上述假設(shè)條件,中國(guó)戰(zhàn)機(jī)需求空間測(cè)算(單位:架) | |||||
- | 美國(guó)戰(zhàn)機(jī)架數(shù) | 2017年美軍戰(zhàn)機(jī)比例 | 2035年美國(guó)數(shù)量預(yù)測(cè) | 2035年美軍戰(zhàn)機(jī)比例 | 2035年中國(guó)戰(zhàn)機(jī)預(yù)期數(shù)量 |
五代 | 248 | 9% | 562 | 15% | 400 |
三代+四代 | 2530 | 91% | 3301 | 85% | 2300 |
二代 | 0 | 0% | 0 | 0% | 0 |
總計(jì) | 2778 | 100% | 3863 | 100% | 2700 |
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預(yù)計(jì)軍用大飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)空間2400億元
運(yùn)-20標(biāo)準(zhǔn)載重量為60噸,屬于戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸機(jī)。按美國(guó)的配置比例,戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸機(jī)占大型運(yùn)輸機(jī)總運(yùn)輸量的48.9%,接近一半。假設(shè)我國(guó)運(yùn)-20負(fù)責(zé)運(yùn)輸?shù)谋壤嘉磥?lái)大型運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸量的50%,同時(shí)假設(shè)我國(guó)裝甲師和機(jī)步師的重量占美國(guó)同等編制的70%左右,則一次性運(yùn)輸一個(gè)裝甲師或機(jī)步師需要運(yùn)20的數(shù)量在200架左右。同時(shí),運(yùn)-20可以作為空中加油機(jī)、預(yù)警機(jī)、電子戰(zhàn)飛機(jī)等特種作戰(zhàn)飛機(jī)的載體,綜合來(lái)看預(yù)計(jì)未來(lái)20年潛在需求量約為400架,由此帶動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)空間約2400億元。
不同情境假設(shè)下我國(guó)戰(zhàn)略投送用途大運(yùn)需求量預(yù)測(cè)
不同情境假設(shè)下我國(guó)戰(zhàn)略投送用途大運(yùn)需求量預(yù)測(cè) | ||||||
中國(guó)與美國(guó)相同編制總重量之比 | 50% | 60% | 70% | 80% | 90% | 100% |
一次運(yùn)輸一個(gè)裝甲師 | ||||||
我國(guó)裝甲師總重量/噸 | 20182 | 24218 | 28254 | 32291 | 36327 | 40363 |
戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸量/噸 | 10091 | 12109 | 14127 | 16146 | 18164 | 20182 |
對(duì)應(yīng)運(yùn)-20數(shù)量/架 | 168 | 202 | 236 | 269 | 303 | 336 |
一次運(yùn)輸一個(gè)機(jī)步師 | ||||||
我國(guó)機(jī)步師總重量/噸 | 18379 | 22055 | 25730 | 29406 | 33082 | 36758 |
戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸量/噸 | 9190 | 11028 | 12865 | 14703 | 16541 | 18379 |
對(duì)應(yīng)運(yùn)20數(shù)量/架 | 153 | 184 | 215 | 245 | 276 | 306 |
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特種飛機(jī)方面,目前中國(guó)軍用特種飛機(jī)國(guó)產(chǎn)化率較低,其中大型特種飛機(jī)平臺(tái)對(duì)外依賴較大,加油機(jī)數(shù)量嚴(yán)重不足。隨著大型加油機(jī)與預(yù)警機(jī)的國(guó)產(chǎn)化工作的穩(wěn)步推進(jìn),以及我國(guó)空軍現(xiàn)代化戰(zhàn)斗機(jī)比例的提升與活動(dòng)半徑的擴(kuò)大,我們預(yù)計(jì),未來(lái)20年我國(guó)大型加油機(jī)、預(yù)警機(jī)數(shù)量將達(dá)到美軍的70%左右,則大型加油機(jī)約180架,預(yù)警機(jī)約110架左右,其中大型預(yù)警機(jī)約20架(基本與預(yù)警機(jī)數(shù)量保持同比例增長(zhǎng))。
美俄加油機(jī)與預(yù)警機(jī)列裝概況(架)
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預(yù)計(jì)主要型號(hào)直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)未來(lái)市場(chǎng)空間1000億元
對(duì)標(biāo)美、俄等國(guó),我國(guó)直升機(jī)數(shù)量缺口較大,從結(jié)構(gòu)上來(lái)看,美俄中型多用途直升機(jī)占比近年來(lái)不斷提升。考慮到冷戰(zhàn)結(jié)束以來(lái)各國(guó)直升機(jī)換代速度放緩,預(yù)計(jì)未來(lái)20年,直-20數(shù)量將達(dá)到美國(guó)的同類型號(hào)數(shù)量的30%左右,達(dá)到1000架,直-10、直-11數(shù)量達(dá)到美國(guó)的50%,直-19、直-18等基本可達(dá)與美軍同等數(shù)量水平。綜合來(lái)看,預(yù)計(jì)未來(lái)20年,我國(guó)主要直升機(jī)需求量約2000架,在考慮備件的情況下,假設(shè)每架直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)價(jià)值0.5億元,由此帶來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)空間約1000億元。
我國(guó)軍用直升機(jī)需求空間測(cè)算
我國(guó)軍用直升機(jī)需求空間測(cè)算 | ||||||
機(jī)型 | 對(duì)標(biāo)目標(biāo) | 對(duì)標(biāo)國(guó)家裝備量(架) | 預(yù)期裝備量(架) | 預(yù)期單價(jià)(億元) | 裝備發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) | |
直-20 | 中型多用途直升機(jī) | UH-60"黑鷹" | 2833 | 1000 | 1.5 | WZ研、預(yù)計(jì))-10(在研、預(yù)計(jì)) |
直-10 | 中型專業(yè)武裝直升機(jī) | AH-64"阿帕奇" | 792 | 400 | 1.6 | PT6C/WZ-9-67B/WZ-9) |
直-19 | 輕型專業(yè)武裝直升機(jī) | AH-1"眼鏡蛇"、UH-1"易洛魁" | 377 | 300 | 0.7 | WZ-8C |
直-11 | 重型多用途直升機(jī) | OH-58"基奧瓦" | 397 | 200 | 0.15 | WZ-8D |
直-18 | 反潛/預(yù)警直升機(jī) | 卡-27/28/31 | 86 | 80 | 1.5 | WZ-6C |
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預(yù)計(jì)我國(guó)民用大中型客機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)空間約2萬(wàn)億,通用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)近千億
未來(lái)20年民用大中型的航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)空間超過(guò)2萬(wàn)億元。未來(lái)20年中國(guó)需要新增民航大中型飛機(jī)超過(guò)6300架以上,潛在民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)新增需求超過(guò)1.4萬(wàn)臺(tái),加上更新、維修、保養(yǎng)等業(yè)務(wù)的市場(chǎng)價(jià)值,民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)空間合計(jì)有望超過(guò)2.0萬(wàn)億元。
未來(lái)20年我國(guó)民用大中型飛機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)新增市場(chǎng)空間測(cè)算
未來(lái)20年我國(guó)民用大中型飛機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)新增市場(chǎng)空間測(cè)算 | |||||||
- | 未來(lái)20年 | 代表現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)主要型號(hào) | 對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)需求(按1:1.1備件) | 發(fā)動(dòng)機(jī)平均單價(jià)(億元) | 直接發(fā)動(dòng)機(jī)需求市場(chǎng)空間(億元) | 更新、維修保養(yǎng)折合成發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù) | 考慮維修保養(yǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)需求市場(chǎng)空間(億元) |
單通道客機(jī)(C919等) | 5420 | CFM56 | 11924 | 0.55 | 6558 | 10840 | 12520 |
小型寬體機(jī) | 940 | Trent700 | 2068 | 1 | 2068 | 1880 | 3948 |
中型寬體機(jī) | 550 | Trent800 | 1210 | 1.25 | 1513 | 1100 | 2888 |
大型及超大型寬體機(jī) | 180 | Trent900 | 792 | 0.55 | 436 | 720 | 832 |
支線客機(jī)(ARJ21、新舟600等) | 150 | CF34 | 330 | 0.35 | 116 | 300 | 221 |
合計(jì) | 7240 | - | 13990 | - | 10690 | 14840 | 20408 |
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未來(lái)20年我國(guó)通航用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)規(guī)模有望接近1000億元。低空空域放開(kāi)將有望打開(kāi)我國(guó)通用航空發(fā)展的瓶頸,拉動(dòng)中小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)需求。2016年5月17日,國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)通用航空業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,計(jì)劃到2020年,通用航空器達(dá)到5000架以上,當(dāng)前不足3000架。近年來(lái)我國(guó)通用航空器增速維持10%以上,我們預(yù)計(jì)未來(lái)20年,中國(guó)通用航空器有望達(dá)到20000架,按平均1臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)人民幣200-500萬(wàn)元測(cè)算,未來(lái)20年通航發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將在1000億元左右。


2025-2031年中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)市場(chǎng)專項(xiàng)調(diào)研及投資前景規(guī)劃報(bào)告
《2025-2031年中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)市場(chǎng)專項(xiàng)調(diào)研及投資前景規(guī)劃報(bào)告》共十二章,包含2025-2031年航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)前景及趨勢(shì)預(yù)測(cè),2025-2031年航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)投資機(jī)會(huì)與風(fēng)險(xiǎn)防范,航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究等內(nèi)容。



