航空發(fā)動機產業(yè)發(fā)展研究報告

1、 航空發(fā)動機產業(yè)發(fā)展研究報告軍民型號齊頭并進，推動航空發(fā)動機產業(yè)大爆發(fā) 1.殲 20 換裝 WS-10，提升隱身性能，解決產能瓶頸新年伊始，空軍推出 2021 年度新版招飛宣傳片，展現(xiàn)新時代空軍飛行人員胸懷空 天、建功空天的家國情懷，呈現(xiàn)新時代有志青年對逐夢空天 、制勝未來 的不懈 追 求 。 近年來，空軍持續(xù)深化招飛改革，與北京大學、清華大學、 北京航空航 天大學 聯(lián) 合 培 養(yǎng)“雙學籍”飛行學員，在 16 所省級示范高中建設空軍青少年航空學校，招飛質量不 斷實現(xiàn)新突破，為打造一流人才隊伍奠定了良好基礎。在此次發(fā)布的招飛宣傳片中，展示有一架裝備隱身構型 WS-10“太行”發(fā)動機的 殲-20

2、戰(zhàn)機起飛的鏡頭，這是空軍首次證實有裝備國產發(fā)動機的殲-20 加入空軍部隊序 列。這架殲 20 的尾噴口呈現(xiàn)鋸齒狀，能夠增強戰(zhàn)斗機的紅外隱身性能和雷達隱身性能: 一方面，尾噴口外緣進行鋸齒處理，流經噴口的高溫燃氣會 呈鋸齒狀散 開，在 不 同 的 時間接觸到環(huán)境中的冷空氣，從鋸齒缺口溢出的高溫燃氣會 提前接觸空 氣，分 散 開 來 的高溫噴流與外部冷空氣充分摻混之后會明顯降低尾噴流的 溫度，從而 減小紅 外 輻 射 信號，避開紅 外 制 導 導 彈 探測的主要區(qū)段;另一方面，與機身、機翼等采用平行線外 形的設計類似，鋸齒形尾噴管可使反射的雷達波向斜方散射 ，從而減少 發(fā)動機 正 后 方 的雷達波

3、反射信號特征，實現(xiàn)最大限度壓縮后向雷達反射截 面積，從而 使尾追 或 者 跟 蹤的敵機雷 達 制 導導彈難于搜索跟蹤。換裝國產航空發(fā)動機對于殲 20 意義重大，一方面，殲 20 不再受制于俄羅斯 AL- 31F 發(fā)動機，產能瓶頸得到解決，批量生產得到保障;另一方面，繼殲 11、殲 10、殲 16 陸續(xù)換裝國產航空發(fā)動機之后，殲 20 發(fā)動機也實現(xiàn)國產化，標志著我國第三代戰(zhàn)斗 機和第四代戰(zhàn)斗機均已實現(xiàn)自主保障，我國戰(zhàn)斗機將進入加速列裝的上行通道。2.CJ-1000 鈦鋁合金葉片通過振動疲勞考核，即將裝機考核據(jù)央視新聞 2021 年 1 月 2 日報道，我國新型鈦鋁合金葉片的制備生產正在有序推進。

4、目前，鈦鋁合金葉片已 經 通 過 振 動 疲 勞考核 ，整體效果達到理想預期，下一步即將進行葉片裝機考核，該葉片將裝配在國產大飛機 C919 的配套發(fā)動機 CJ-1000 上。報道中的鈦鋁合金葉片采用的材料是鈦 鋁 金 屬 間 化 合 物 ，屬于一種新型高溫合金 材料。鈦鋁金屬間化合物的密度僅為鎳基高溫合金的一半， 具有良好的 高溫強 度 和 蠕 變抗力，優(yōu)異的抗氧化性能，可采用高溫合金的制備方法制 取，是理想 的航空 航 天 用 輕量型高溫材料。鈦的活性非常強，極易與其他材料發(fā)生反應，只有氧化 釷、氧化鈣 、氧化 釔 三 種 陶瓷材料不與之發(fā)生反應，而氧化釷具有放射性，氧化鈣極 易吸潮難以

5、保存， 均 不 具 備應用條件，只 有 氧 化 釔 可 以作為鑄 造成型的容 器，但其表面為粉末狀，很容易脫落 掉渣污染鈦鋁熔液，造成葉片精度不達設計指標。報道中指 出我國科研 人員調 制 出 一 種特殊的黏結劑，讓氧化釔不再掉渣，解 決 了 鑄 型 材 料 對鈦鋁合金的污染問題，實現(xiàn) 了一體澆鑄成形。結合報道中提到的加工工藝，我們認為此次公布的鈦鋁 合金葉片具 體是指 采 用 熔 模鑄造技術制備的鈦鋁金屬間化合物精鑄葉片，主要應用于低壓渦輪葉片?？紤]到 CJ-1000 共有 6 級低壓渦輪，若將鈦鋁高溫合金材料應用在渦輪盤和渦輪葉片上，替代 密度為其 2 倍的鎳基高溫合金，將會為發(fā)動機大幅減

6、重，實現(xiàn)推重比和燃油效率的顯 著改善。根據(jù)中國商飛發(fā)布的2020-2039 年民用飛機市場預測年報，未來 20 年，中國航 空市場將接收 50 座以上客機 8725 架，其中，50 座級以上渦扇支線客機交付 920 架， 120 座級以上單通道噴氣客機交付 5937 架，250 座級以上雙通道噴氣客機交付 1868 架。 未來 20 年，中國航空市場將接收貨機 608 架，其中，按照國際市場新貨機與客改貨機 的比例測算，新貨機 201 架，客改貨機 407 架。按照新客機和新貨機換發(fā)一次，客改貨機不換發(fā)來測算，未來 20 年，我國民用飛 機市場需要發(fā)動機 43990 臺，價值量約為 6352

7、億美元。3.CJ-2000AX 驗證機低壓旋轉部件遙測系統(tǒng)開展招標據(jù)中國航發(fā) 2020 年 12 月 18 日發(fā)布的招標公告顯示，為滿足 CJ-2000AX 驗證機低 壓部件旋轉件參數(shù)測試需求，同時兼顧 CJ-2000AX 核心機試驗件旋轉件參數(shù)測試需求， 中國航發(fā)集團商發(fā)公司開展了 CJ-2000AX 驗證機低壓旋轉部件參數(shù)多通道遙測系統(tǒng)硬 件配置的招標工作。這一招標項目的情況，可以說明 CJ-2000 已經有了驗證機，并且 已經進入到驗證機的試車階段，這意味著 CR929 大飛機的國產化動力研發(fā)取得了新的 重大進展。航空發(fā)動機關鍵結構部件的表面溫度及應變測量能力是 提高現(xiàn)代先 進航空 發(fā)

8、動 機工作效率、增強其可靠性、減少污染排放及新型發(fā)動機設計 及試車的關 鍵。在 航 空 發(fā)動機渦輪葉片等高速旋轉部件的溫度測量中，溫度傳感器需 安裝于葉片 表面上 ， 隨 轉子高速旋轉，導致傳感器信號難以從轉子上傳輸?shù)降孛嬖O備 進行處理、 分析與 存 儲 。同時，在數(shù)據(jù)采集過程中，為傳感器等部件提供電源激勵時 存在同樣的 困難。 因 此 ，對于旋轉狀態(tài)的傳感器信號，需要一套特種測量儀器系統(tǒng)來 遙測和處理 ，要求 該 遙 測系統(tǒng)能夠以無線數(shù)據(jù)傳輸方式將 轉 子 上 的 測 量 參數(shù)高 效、可靠地 傳輸?shù)降孛嬖O備，同 時還要將 地 面 的電能以非 接觸的方式傳輸?shù)睫D子上以供給傳感器等器件使用。此次

9、低壓旋轉部件參數(shù)多通道遙測系統(tǒng)的招標，意味著 CJ-2000AX 驗證機匹配的 低壓部件已經初步研制成功，進入測試階段。由于 2020 年 3 月已經進行過核心機的點 火和 1.0 轉速運轉測試，此次低壓旋轉部件遙測系統(tǒng)的招標要求中又提到要兼顧核心 機的旋轉測試，這意味著 CJ-2000AX 驗證機的低壓和高壓核心部件均已到達測試節(jié)點。 CJ-2000AX 驗證機將基本具備風扇-高壓壓氣機-燃燒室-高壓渦輪聯(lián)合測試，即整機試 車的基本條件。4.航發(fā)動力關聯(lián)交易金額大漲預示業(yè)績高增長，最高存款限 額大增預示結算方式改善2021 年 1 月 8 日航發(fā)動力發(fā)布公告，披露 2020 年度各項關聯(lián)交易

10、實際執(zhí)行情況 (預計，正式數(shù)據(jù)將在 2020 年年度報告中披露)，其中，銷售商品、提供勞務發(fā)生的 關聯(lián)交易金額為 115.52 億元，同比增長 34.81%。同時，對 2021 年度各項關聯(lián)交易情 況進行預計，其中，銷售商品、提供勞務發(fā)生的關聯(lián)交易金額為 163.28 億元，相比于 2020 年度的實際執(zhí)行情況(預計)增長 41.28%。此外，還將中國航發(fā)集團財務有限公 司的最高存款限額大幅調增至 100 億元，同比增長 150%。根據(jù) 2017-2019 年關聯(lián)交易情況，年初公布的關聯(lián)交易情況(預計)與年末公布 的關聯(lián)交易實際執(zhí)行情況(預計)有一定差別，但年 末 公 布 的 關 聯(lián) 交易實際

11、執(zhí)行情況 ( 預 計 )與年報公布 的關聯(lián)交易實際執(zhí)行情況(正式)差 別不大。公司披露 2020 年度各項關聯(lián)交易實際執(zhí)行情況(預計)，其中，銷售商品、提供 勞務發(fā)生的關聯(lián)交易金額為 115.52 億元，同比增長 34.81%。2017-2019 年公司關聯(lián)交 易金額占營業(yè)總收入的比重為 29.73%-36.48%，平均 33.45%。我們假設 2020 年關聯(lián)交 易金額占營業(yè)總收入的比重為 33.45%，則公司 2020 年全年營業(yè)總收入有望達到 345.36 億元，同比增長 36.99%。公司對 2021 年度各項關聯(lián)交易情況進行預計，其中，銷售商品、提供勞務發(fā)生的 關聯(lián)交易金額為 163

12、.28 億元，相比于 2020 年度關聯(lián)交易情況(預計，102.92 億元) 增長 58.65%，相比于 2020 年度關聯(lián)交易實際執(zhí)行情況(預計，115.52 億元)增長 41.34%。我們認為 2021 年公司也將維持至少 40%的高增長。公司將中國航發(fā)集團財務有限公司的最高存款限額從 40 億元大幅調增至 100 億元， 同比增長 150%。我們認為下游客戶將會優(yōu)化結算模式，提前支付大比例預付款，訂單 給 予 方 式也將由逐年 分批簽訂改為集中大規(guī)模簽訂。若公司獲得大比例、大規(guī)模預付款，則現(xiàn)金流將顯著改 善，有助于 發(fā)揮資 金 規(guī) 模 效益，加速資金周轉，節(jié)約交易成本和費用，提高資金運作效率。5.投資建議“十四五”期間我國軍用飛機進入加速列裝的