航空發(fā)動(dòng)機(jī)國之重器國產(chǎn)化勢在必行_第1頁
航空發(fā)動(dòng)機(jī)國之重器國產(chǎn)化勢在必行_第2頁
航空發(fā)動(dòng)機(jī)國之重器國產(chǎn)化勢在必行_第3頁
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文檔簡介

1、內(nèi)容目錄 HYPERLINK l _bookmark0 一、航空發(fā)動(dòng)機(jī):飛機(jī)心臟,工業(yè)之花7 HYPERLINK l _bookmark1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)分類7 HYPERLINK l _bookmark4 航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展歷程8 HYPERLINK l _bookmark5 活塞式發(fā)動(dòng)機(jī):低速、通用飛機(jī)仍在應(yīng)用8 HYPERLINK l _bookmark8 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī):已逐步被渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)取代8 HYPERLINK l _bookmark11 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī):軍民用飛機(jī)主要?jiǎng)恿? HYPERLINK l _bookmark16 渦槳發(fā)動(dòng)機(jī):應(yīng)用于中小型運(yùn)輸機(jī)和通用飛機(jī)10 HYPERLINK l _b

2、ookmark19 渦軸發(fā)動(dòng)機(jī):直升機(jī)唯一動(dòng)力11 HYPERLINK l _bookmark23 槳扇發(fā)動(dòng)機(jī):目前僅有一款成功機(jī)型12 HYPERLINK l _bookmark24 航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)12 HYPERLINK l _bookmark25 基于核心機(jī)衍生發(fā)展12 HYPERLINK l _bookmark31 高溫高壓高轉(zhuǎn)速,考驗(yàn)現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)極限14 HYPERLINK l _bookmark32 高投入長周期,伴隨巨大經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)14 HYPERLINK l _bookmark35 壁壘門檻高,經(jīng)濟(jì)回報(bào)高15 HYPERLINK l _bookmark37 軍民通用性強(qiáng)15 H

3、YPERLINK l _bookmark40 二、產(chǎn)業(yè)格局:美俄英寡頭壟斷,中國從測仿到自研17 HYPERLINK l _bookmark41 航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)格局17 HYPERLINK l _bookmark42 全球寡頭壟斷17 HYPERLINK l _bookmark44 軍民協(xié)調(diào)發(fā)展17 HYPERLINK l _bookmark47 主承包商-供應(yīng)商發(fā)展模式18 HYPERLINK l _bookmark49 軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場寡頭壟斷,美俄占比超八成18 HYPERLINK l _bookmark50 軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī):美俄英占九成18 HYPERLINK l _bookmark

4、59 美國:以引進(jìn)起家,通過”調(diào)控”式競爭推動(dòng)發(fā)展22 HYPERLINK l _bookmark61 俄羅斯:整合重組發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)形成競爭力22 HYPERLINK l _bookmark63 國產(chǎn)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的自主之路24 HYPERLINK l _bookmark64 國產(chǎn)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展歷程24 HYPERLINK l _bookmark70 航發(fā)集團(tuán):軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造國家隊(duì)26 HYPERLINK l _bookmark72 民營企業(yè):積極投身航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,以零部件配套為主27 HYPERLINK l _bookmark74 中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)兩機(jī)專項(xiàng)27 HYPERLI

5、NK l _bookmark76 三、軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈29 HYPERLINK l _bookmark79 1. 整機(jī)31 HYPERLINK l _bookmark80 原材料31 HYPERLINK l _bookmark82 高溫合金:先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的基石32 HYPERLINK l _bookmark86 鈦合金:低密度、高強(qiáng)度33 HYPERLINK l _bookmark88 陶瓷基復(fù)合材料:制造高推重比航空發(fā)動(dòng)機(jī)的理想材料34 HYPERLINK l _bookmark91 零部件36 HYPERLINK l _bookmark93 4. 葉片37 HYPERLINK l _bo

6、okmark96 民用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片38 HYPERLINK l _bookmark97 軍用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片和壓氣機(jī)低壓級葉片38 HYPERLINK l _bookmark100 壓氣機(jī)高壓級葉片38 HYPERLINK l _bookmark102 渦輪葉片39 HYPERLINK l _bookmark106 5. 動(dòng)力控制系統(tǒng)40 HYPERLINK l _bookmark108 四、軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)價(jià)值拆分和市場空間41 HYPERLINK l _bookmark109 軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)價(jià)值拆分41 HYPERLINK l _bookmark112 按生命周期拆分41 HYPER

7、LINK l _bookmark119 按部件價(jià)值拆分43 HYPERLINK l _bookmark121 軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)價(jià)值拆分和市場空間測算44 HYPERLINK l _bookmark122 全球軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場44 HYPERLINK l _bookmark126 中國軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場44 HYPERLINK l _bookmark132 五、投資機(jī)會(huì)分析47 HYPERLINK l _bookmark133 主機(jī)廠:國產(chǎn)化進(jìn)程加速,受益于自研型號放量47 HYPERLINK l _bookmark134 民營企業(yè):材料、葉片等領(lǐng)域?qū)で笸黄?7 HYPERLINK l _boo

8、kmark135 六、風(fēng)險(xiǎn)提示48 HYPERLINK l _bookmark136 七、重點(diǎn)個(gè)股49 HYPERLINK l _bookmark137 航發(fā)動(dòng)力:我國發(fā)動(dòng)機(jī)制造龍頭企業(yè)49 HYPERLINK l _bookmark140 航發(fā)控制:國內(nèi)軍用發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)主要配套企業(yè)50 HYPERLINK l _bookmark143 航發(fā)科技:外貿(mào)業(yè)務(wù)穩(wěn)步增長,內(nèi)貿(mào)需求逐步增強(qiáng)51 HYPERLINK l _bookmark146 煉石航空:收購 Gardner,戰(zhàn)略布局航空制造全產(chǎn)業(yè)鏈52 HYPERLINK l _bookmark149 火炬電子:軍用 MLCC 龍頭,布局特種陶瓷材

9、料開啟新成長53 HYPERLINK l _bookmark152 應(yīng)流股份:“兩機(jī)”葉片有望量產(chǎn),鑄造龍頭終成航空核電精兵54 HYPERLINK l _bookmark155 海特高新:航空產(chǎn)業(yè)加速布局,業(yè)績增長符合預(yù)期55圖表目錄 HYPERLINK l _bookmark2 圖 1:航空發(fā)動(dòng)機(jī)分類及用途7 HYPERLINK l _bookmark6 圖 2:活塞發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理8 HYPERLINK l _bookmark7 圖 3:PW “巨黃蜂”星型氣缸活塞發(fā)動(dòng)機(jī)8 HYPERLINK l _bookmark9 圖 4:渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理9 HYPERLINK l _bookmar

10、k10 圖 5:R&R/SNECMA Olympus 593 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)圖9 HYPERLINK l _bookmark12 圖 6:渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理9 HYPERLINK l _bookmark13 圖 7:PW F119 軍用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)試車圖9 HYPERLINK l _bookmark17 圖 8:渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理11 HYPERLINK l _bookmark18 圖 9:PWC PT6A 渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)11 HYPERLINK l _bookmark20 圖 10:渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理11 HYPERLINK l _bookmark21 圖 11:PWC T700 渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)11 HY

11、PERLINK l _bookmark26 圖 12:航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制流程12 HYPERLINK l _bookmark27 圖 13:典型核心機(jī)系列化派生發(fā)展13 HYPERLINK l _bookmark29 圖 14:IHPIET 計(jì)劃的組織結(jié)構(gòu)14 HYPERLINK l _bookmark30 圖 15:美國 GE VAATE 計(jì)劃中的 ADVENT 發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證機(jī)14 HYPERLINK l _bookmark33 圖 16:典型發(fā)動(dòng)機(jī)研制經(jīng)費(fèi)(億美元)15 HYPERLINK l _bookmark34 圖 17:典型發(fā)動(dòng)機(jī)研制周期(月)15 HYPERLINK l _bookma

12、rk36 圖 18:單位重量創(chuàng)造的價(jià)值對比15 HYPERLINK l _bookmark38 圖 19:配裝 CF6-80C2 的波音 767 民用客機(jī)16 HYPERLINK l _bookmark39 圖 20:配裝 CF6-80C2 的 C-5 大型軍用運(yùn)輸機(jī)16 HYPERLINK l _bookmark43 圖 21:航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)格局17 HYPERLINK l _bookmark45 圖 22:GE 和 R&R 航空發(fā)動(dòng)機(jī)業(yè)務(wù)營收(億美元)18 HYPERLINK l _bookmark46 圖 23:GE、R&R 和 PW 軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)營收(億美元)18 HYPERLINK

13、 l _bookmark48 圖 24:R&R 公司外購與自行生產(chǎn)選擇矩陣18 HYPERLINK l _bookmark53 圖 25:全球軍用飛機(jī)裝備量前十名發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)地21 HYPERLINK l _bookmark54 圖 26:戰(zhàn)斗機(jī)裝備數(shù)量前十名發(fā)動(dòng)機(jī)廠商21 HYPERLINK l _bookmark55 圖 27:運(yùn)輸機(jī)裝備數(shù)量前十名發(fā)動(dòng)機(jī)廠商21 HYPERLINK l _bookmark56 圖 28:直升機(jī)裝備數(shù)量前十名發(fā)動(dòng)機(jī)廠商21 HYPERLINK l _bookmark57 圖 29:戰(zhàn)斗機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、直升機(jī)裝備數(shù)量前十名發(fā)動(dòng)機(jī)廠商22 HYPERLINK l _bo

14、okmark58 圖 30:軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量機(jī)型占比22 HYPERLINK l _bookmark65 圖 31:中、美、俄戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展對比24 HYPERLINK l _bookmark67 圖 32:中國軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展歷程25 HYPERLINK l _bookmark71 圖 33:航發(fā)集團(tuán)股權(quán)結(jié)構(gòu)26 HYPERLINK l _bookmark77 圖 34:軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈29 HYPERLINK l _bookmark81 圖 35:航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料構(gòu)成32 HYPERLINK l _bookmark83 圖 36:航空發(fā)動(dòng)機(jī)中高溫合金應(yīng)用部位(紅色部分代表高溫合金)

15、32 HYPERLINK l _bookmark94 圖 37:GE 公司 F110 發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)37 HYPERLINK l _bookmark98 圖 38:GE90 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)樹脂基復(fù)合材料風(fēng)扇葉片38 HYPERLINK l _bookmark99 圖 39:R&R RB211 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金空心葉片38 HYPERLINK l _bookmark103 圖 40:渦輪葉片氣膜冷卻結(jié)構(gòu)發(fā)展歷程39 HYPERLINK l _bookmark104 圖 41:渦輪葉片表面噴覆陶瓷涂層39 HYPERLINK l _bookmark110 圖 42:典型民用飛機(jī)成本構(gòu)成41 HYPERLI

16、NK l _bookmark111 圖 43:典型戰(zhàn)斗機(jī)成本構(gòu)成41 HYPERLINK l _bookmark113 圖 44:航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制階段費(fèi)用按成本構(gòu)成拆分42 HYPERLINK l _bookmark114 圖 45:航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)階段費(fèi)用按研制流程拆分42 HYPERLINK l _bookmark115 圖 46:航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造成本拆分42 HYPERLINK l _bookmark116 圖 47:航空發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)成本構(gòu)成43 HYPERLINK l _bookmark117 圖 48:航空發(fā)動(dòng)機(jī)大修和零部件修理價(jià)值拆分_143 HYPERLINK l _bookmark11

17、8 圖 49:航空發(fā)動(dòng)機(jī)大修和零部件修理價(jià)值拆分_243 HYPERLINK l _bookmark123 圖 50:2017 年全球軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)價(jià)值機(jī)型占比44 HYPERLINK l _bookmark124 圖 51:2017 年全球軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量機(jī)型占比44 HYPERLINK l _bookmark128 圖 52:世界主要國家軍用飛機(jī)數(shù)量及占比45 HYPERLINK l _bookmark129 圖 53:中美軍機(jī)數(shù)量及比例45 HYPERLINK l _bookmark138 圖 54:公司 2012-2017 年歸母凈利潤及增速49 HYPERLINK l _bookm

18、ark139 圖 55:三家子公司 2012-2017 年凈利潤情況(億元)49 HYPERLINK l _bookmark141 圖 56:公司 2012-2017 年?duì)I收及增速50 HYPERLINK l _bookmark142 圖 57:公司 2012-2017 年歸母凈利潤及增速50 HYPERLINK l _bookmark144 圖 58:公司 2012-2017 年?duì)I收及增速51 HYPERLINK l _bookmark145 圖 59:公司 2012-2017 年歸母凈利潤及增速51 HYPERLINK l _bookmark147 圖 60:公司 2012-2017 年?duì)I

19、收及增速52 HYPERLINK l _bookmark148 圖 61:公司 2012-2017 年歸母凈利潤及增速52 HYPERLINK l _bookmark150 圖 62:公司 2012-2017 年?duì)I收及增速53 HYPERLINK l _bookmark151 圖 63:公司 2012-2017 年歸母凈利潤及增速53 HYPERLINK l _bookmark153 圖 64:公司 2012-2017 年?duì)I收及增速54 HYPERLINK l _bookmark154 圖 65:公司 2012-2017 年歸母凈利潤及增速54 HYPERLINK l _bookmark156

20、 圖 66:公司 2012-2017 年?duì)I收及增速55 HYPERLINK l _bookmark157 圖 67:公司 2012-2017 年歸母凈利潤及增速55 HYPERLINK l _bookmark3 表 1:航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能特點(diǎn)及應(yīng)用7 HYPERLINK l _bookmark14 表 2:戰(zhàn)斗機(jī)用航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展歷程10 HYPERLINK l _bookmark15 表 3:大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)發(fā)展階段10 HYPERLINK l _bookmark22 表 4:渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)分代11 HYPERLINK l _bookmark28 表 5:美國預(yù)研計(jì)劃以及 GE、PW 各代核心

21、機(jī)和驗(yàn)證機(jī)14 HYPERLINK l _bookmark51 表 6:全球主要航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商及其代表型號19 HYPERLINK l _bookmark52 表 7:全球主要軍用飛機(jī)及其發(fā)動(dòng)機(jī)統(tǒng)計(jì)20 HYPERLINK l _bookmark60 表 8:美國軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展歷程22 HYPERLINK l _bookmark62 表 9:俄羅斯軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展歷程23 HYPERLINK l _bookmark66 表 10:中國軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展歷程24 HYPERLINK l _bookmark68 表 11:中國軍用發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)及裝備軍機(jī)一覽25 HYPERLINK l _bo

22、okmark69 表 12:我國軍機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展情況26 HYPERLINK l _bookmark73 表 13:航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域民營企業(yè)27 HYPERLINK l _bookmark75 表 14:兩機(jī)專項(xiàng)歷史28 HYPERLINK l _bookmark78 表 15:軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)全產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)商29 HYPERLINK l _bookmark84 表 16:高溫合金細(xì)分領(lǐng)域競爭格局33 HYPERLINK l _bookmark85 表 17:國內(nèi)高溫合金生產(chǎn)廠商33 HYPERLINK l _bookmark87 表 18:國內(nèi)鈦合金生產(chǎn)廠商34 HYPERLINK l _bookm

23、ark89 表 19:國內(nèi) SiC 纖維供應(yīng)商及其產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目35 HYPERLINK l _bookmark90 表 20:國內(nèi) CMC 制造商及其產(chǎn)品研制情況35 HYPERLINK l _bookmark92 表 21:航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件生產(chǎn)企業(yè)36 HYPERLINK l _bookmark95 表 22:航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片分類37 HYPERLINK l _bookmark101 表 23:國內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片鍛造企業(yè)39 HYPERLINK l _bookmark105 表 24:國內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片鑄造生產(chǎn)企業(yè)40 HYPERLINK l _bookmark107 表 25:國內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)

24、力控制系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)40 HYPERLINK l _bookmark120 表 26:三代戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)全壽命周期部件價(jià)值拆分43 HYPERLINK l _bookmark125 表 27:2017-2027 軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場預(yù)測44 HYPERLINK l _bookmark127 表 28:我國軍機(jī)現(xiàn)狀與看點(diǎn)45 HYPERLINK l _bookmark130 表 29:中國軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)未來十年市場測算46 HYPERLINK l _bookmark131 表 30:未來十年我國軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)各部分市場測算46一、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

25、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)國家工業(yè)基礎(chǔ)、科技水平和綜合國力的集中體現(xiàn),也是國家安全和大國地位的重要戰(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)境中長期反復(fù)工作,其對設(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,技術(shù)難度大,耗費(fèi)資金多等特點(diǎn)。目前雖然許多國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)模的國家卻只有美、俄、英

26、、法、中等少數(shù)幾個(gè)。我國商用大飛機(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 年問世至今一百多年以來,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

27、槳、渦輪軸和螺旋槳風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。圖 1:航空發(fā)動(dòng)機(jī)分類及用途資料來源:航空發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)的心臟,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/1.430.60.160.250.190.2軍民低速度、低油耗48854kg/否2.710.00.90.91.051.36軍渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)1225017000kg/是4.67.32.02.80.90.81.0軍高速度、高油耗表 1:航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能特點(diǎn)及應(yīng)用4006000kg0.76.2否35.60.90.90.30.7軍民渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)750019000kg0.31.0是10.5121.62.350.

28、91.580.50.8軍高速度、中等油耗423443000kg6.212.5否3.56.30.90.80.50.6軍民渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)4474kw1520/560.70.70.210.27軍民中等速度、低油耗渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)12.8Ma22.35Ma1.782.5Ma1.6Ma2發(fā)動(dòng)機(jī)特征軸流式、加力渦噴英美:加力渦扇其他:加力渦噴加力渦扇加力渦扇自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)推重比3.54.74.6771010.51212渦輪前溫度(K)110011501150144016501850192019802000歐美發(fā)展時(shí)間區(qū)間19501960 年19601970 年19702000 年2000 年至今預(yù)計(jì) 2030

29、年典型歐美飛機(jī)F-8、F-100、米格-19F-104、F-4、米格-21、米格-23、米格-25、幻影” YF-4K”F-15、F-16、F-18、米格-29、蘇-27、蘇-35、幻影 2000、陣風(fēng)、臺風(fēng)、JAS-39F-22、F-35、T-50F-X、FA-XX典型歐美發(fā)動(dòng)機(jī)J-57、RD-9BJ-79、R11-300、R13-300、R29-300、R15B-300、斯貝 MK202F100、F404、RD-33、AL-31F、M53、M88、EJ200、RM12F119、F135、117SGEADVENT 發(fā)動(dòng)機(jī)(2015 年 7 月試車)中國發(fā)展時(shí)間區(qū)間19501970 年1970

30、1990 年19902000 年20002020 年/典型中國飛機(jī)殲-6殲-7、殲-8殲-10、FC-1 梟龍殲-20/典型中國發(fā)動(dòng)機(jī)渦噴-5、渦噴-6渦噴-7、渦噴-13渦扇-10、渦扇-13渦扇-15(研制中)/資料來源:國外航空發(fā)動(dòng)機(jī)簡明手冊、戰(zhàn)斗機(jī)-在競爭中更新?lián)Q代,大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),軍民用運(yùn)輸機(jī)、商用大飛機(jī)用大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)具有耗油率低、噪聲小的特點(diǎn),通常廣泛用于大型民用客機(jī)、軍民用運(yùn)輸機(jī), 例如 C-5 銀河運(yùn)輸機(jī)、波音 747 客機(jī)。大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)采用“三高”循環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì):高涵道比、高總增壓比和高渦輪前溫度。按照發(fā)動(dòng)機(jī)所采用的循環(huán)參數(shù)與設(shè)計(jì)技術(shù),大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的大致可分為

31、四代。當(dāng)前,第三代大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)是民用客機(jī)、軍民用運(yùn)輸機(jī) 主力,四代發(fā)動(dòng)機(jī)正在進(jìn)入市場。目前,在國際市場上,大型飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的研制主要依賴 GE、PW 和 R&R 三大公司,各公司發(fā)動(dòng)機(jī)系列化發(fā)展,已成壟斷格局,推力范圍覆蓋了 100500KN。而俄羅斯研制的大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)主要配裝本國生產(chǎn)的大型飛機(jī)。第一代第二代第三代第四代涵道比4.25.05.06.06.08.08.012.5總壓比2230283434404052渦輪前溫度(K)1573歐美發(fā)展時(shí)間區(qū)間19701980 年19801990 年19902000 年2000 年至今典型歐美飛機(jī)波音 747-200/-300、L1011、D

32、C-10、波音 757波音 747、767A330、A340、波音 777 和波音 A321A380、A350XWB、波音 787、波音 747-8典型歐美發(fā)動(dòng)機(jī)RB211、CF6、JT9DCFM56、V2500GE90、Trent800、PW4084GEnx、Trent1000、TrentXWB中國發(fā)展時(shí)間區(qū)間發(fā)動(dòng)機(jī) 2014 年首飛發(fā)動(dòng)機(jī) 2014 年首飛/典型中國飛機(jī)轟-6K運(yùn)-20/典型中國發(fā)動(dòng)機(jī)渦扇-18(在研)渦扇-20(在研)/表 3:大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)發(fā)展階段資料來源:大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)總體性能與循環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì),渦槳發(fā)動(dòng)機(jī):應(yīng)用于中小型運(yùn)輸機(jī)和通用飛機(jī) HYPERLINK

33、/item/%E6%B6%A1%E6%A1%A8%E5%8F%91%E5%8A%A8%E6%9C%BA 渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理與活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)基本相同,是以螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的力量來作為飛機(jī)前進(jìn)的推進(jìn)力,結(jié)合了渦噴功率大和螺旋槳推進(jìn)效率高的優(yōu)點(diǎn)。在第二次世界大戰(zhàn)中,英國首先研制成功渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī),美、法、蘇等國也都積極發(fā)展了這項(xiàng)技術(shù)。因?yàn)樗挠吐实?、?jīng)濟(jì)性好、起飛推力大,曾得到較為充分的發(fā)展。目前在中小型運(yùn)輸機(jī)和通用飛機(jī)上 仍有廣泛用途,但由于速度、功率受限制,在大型遠(yuǎn)程運(yùn)輸機(jī)上,已被渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)所取代。渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)市場主要由 PWC(普惠加拿大公司)、GE、Honeywell 和 R&R 四家公司

34、分享, 而隨著空客公司的 A400M 大型軍用運(yùn)輸機(jī)開始交付,為其提供動(dòng)力(TP400-D6 大型渦槳發(fā)動(dòng)機(jī))的歐槳國際(EPI)的市場占有率將在未來將獲得明顯提升。圖 8:渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理圖 9:PWC PT6A 渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)資料來源:百度文庫,資料來源:wikimedia,渦軸發(fā)動(dòng)機(jī):直升機(jī)唯一動(dòng)力渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)是直升機(jī)最主要的動(dòng)力,其工作原理與渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)類似,燃?xì)饬鹘?jīng)驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)的渦輪后,再流經(jīng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)減速器的自由渦輪,最后從尾噴管中噴出,減速器的輸出軸與傳動(dòng)直升機(jī)旋翼的主減速器相連,驅(qū)動(dòng)旋翼的旋轉(zhuǎn)。渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)具有功重比高、油耗低等特點(diǎn)。渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過不斷改進(jìn)改型和更新?lián)Q代,已成功研制到第四代

35、并開始陸續(xù)投入使用。目前, 直升機(jī)市場上普遍采用的是第三代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī),僅少數(shù)直升機(jī)采用第四代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)。同運(yùn)輸機(jī)用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)一樣,直升機(jī)用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)也有明顯的軍民共用的特點(diǎn)。渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)市場主要由 GE、R&R、Turbomeca(透博梅卡)、PWC(普惠加拿大)和 Klimov(克里莫夫)五家公司瓜分。圖 10:渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理圖 11:PWC T700 渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)資料來源:百度文庫,資料來源:wikimedia,第一代第二代第三代第四代單位功率 kw/(kg/s)180200230230280280300功重比56歐美發(fā)展時(shí)間區(qū)間19501960 年1960 年1970 年1970 年19

36、80 年1990 年至今典型歐美飛機(jī)海王、法國宇航云雀 II 型CH-53、HKP-4CEC225、UH-60、AH-64、米-17RAH-66、NH-90、EH101、PAH-2/HAP、卡-52典型歐美發(fā)動(dòng)機(jī)T58-GE-10、阿都斯特 IIT64-GE-6、RR 土地神馬基拉、T700-GE-701A、TV3-117T800-LHT-800、RTM322、MTR390、TVD1500中國發(fā)展時(shí)間區(qū)間/1970-1980 年1980-2000 年2000 年至今表 4:渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)分代典型中國飛機(jī)/直-6、直-8直-9、直-10直-20典型中國發(fā)動(dòng)機(jī)/渦軸-5、渦軸-6渦軸-8、渦軸-9渦軸

37、-10(在研)、渦軸-11(在研)、渦軸-16(在研)資料來源:國外航空發(fā)動(dòng)機(jī)簡明手冊、我國民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展研究、渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展探討,槳扇發(fā)動(dòng)機(jī):目前僅有一款成功機(jī)型槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)既可看作帶先進(jìn)高速 HYPERLINK /item/%E8%9E%BA%E6%97%8B%E6%A1%A8/77772 螺旋槳的 HYPERLINK /item/%E6%B6%A1%E8%BD%AE%E8%9E%BA%E6%97%8B%E6%A1%A8%E5%8F%91%E5%8A%A8%E6%9C%BA/4301768 渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī),又可看作除去外涵道的超高 HYPERLINK /item/%E6%

38、B6%B5%E9%81%93%E6%AF%94/6605364 涵 HYPERLINK /item/%E6%B6%B5%E9%81%93%E6%AF%94/6605364 道比 HYPERLINK /item/%E6%B6%A1%E8%BD%AE%E9%A3%8E%E6%89%87%E5%8F%91%E5%8A%A8%E6%9C%BA/785541 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī),結(jié)合了渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)耗油率低和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)飛行速度高的優(yōu)點(diǎn),其有效涵道比為 1520。槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)克服了一般螺旋槳在飛行馬赫數(shù)到達(dá) 0.65 后效率就急劇下降的缺點(diǎn),而使推進(jìn)效率較高的優(yōu)越性保持到飛行馬赫數(shù) 0.8 左右。但由于槳

39、扇發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、振動(dòng)及減速器性能差,特別是沒有外涵機(jī)匣,使用安全性沒有保證等問題未能得到很好的解決,槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)尚未被廣泛采用,唯一投入生產(chǎn)的槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)是用于 HYPERLINK /item/%E5%AE%89-70 安-70 運(yùn)輸機(jī)的 D-27 發(fā)動(dòng)機(jī)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)基于核心機(jī)衍生發(fā)展航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制流程可分為預(yù)先研究、工程研制和使用發(fā)展三大階段。預(yù)先研究階段:為發(fā)展新型發(fā)動(dòng)機(jī)提供技術(shù)儲(chǔ)備,縮短研制周期,降低研制風(fēng)險(xiǎn),不斷提高技術(shù)水平,同時(shí),為改進(jìn)現(xiàn)役發(fā)動(dòng)機(jī)性能、可靠性提供實(shí)用的技術(shù)成果。工程研制階段:根據(jù)主要作戰(zhàn)使用性能指標(biāo),研制滿足裝備使用要求的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品。工程研制階段結(jié)束后,將最終給出

40、是否可以大批量裝備使用的結(jié)論。使用發(fā)展階段:是發(fā)動(dòng)機(jī)全壽命科研工作的重要組成部分,發(fā)動(dòng)機(jī)裝備使用后應(yīng)不斷解決使用中暴露的技術(shù)質(zhì)量問題,提高可靠性,并根據(jù)裝備發(fā)展需求和新技術(shù)研究成果進(jìn)行改進(jìn)改型發(fā)展。圖 12:航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制流程資料來源:航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制全壽命管理研究及建議,據(jù)跨世紀(jì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)研技術(shù)的發(fā)展,國外航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)經(jīng)費(fèi)占航空科研總經(jīng)費(fèi)的 35%, 其中型號(包括型號研發(fā)、技術(shù)基礎(chǔ)、預(yù)先發(fā)展和后續(xù)工程發(fā)展)與預(yù)研費(fèi)各占科研費(fèi) 50%; 而我國預(yù)研經(jīng)費(fèi)占航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)經(jīng)費(fèi)比重相對偏低,根據(jù)中國航空工業(yè)技術(shù)政策,我 國航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)經(jīng)費(fèi)中預(yù)研只占 25%左右。航空發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)研階段主要展開核心機(jī)

41、的研制,在新型發(fā)動(dòng)機(jī)研制中具有十分重要的意義。核心機(jī)從物理概念講,是在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中由壓氣機(jī)、燃燒室和驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)的渦輪組成的核心部分,它不斷輸出具有一定可用能量的燃?xì)?,因此又稱為燃?xì)獍l(fā)生器。核心機(jī)的研制是發(fā)展各種型號發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ),可以增加幾型發(fā)動(dòng)機(jī)的通用零件數(shù)、改善互換性,大大緩減發(fā)動(dòng)機(jī)研制周期長于飛機(jī)研制的矛盾,降低成本和提高可靠性。核心機(jī)系列化派生發(fā)展國外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明,走核心機(jī)及其派生發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展道路,同時(shí)發(fā)展幾型核心機(jī),通過匹配不同的低壓系統(tǒng),形成一定范圍的推力覆蓋。GE 公司在同一核心機(jī)的基礎(chǔ)上,發(fā)展出轟炸機(jī)用的 F101、F16 戰(zhàn)斗機(jī)用的 F110 和民用的 CFM56 系列發(fā)

42、動(dòng)機(jī)。前蘇聯(lián)的伊伏琴柯設(shè)計(jì)局于 20 世紀(jì) 60 年代中期,為了研制大推力、三轉(zhuǎn)子高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),先進(jìn)行了小尺寸的技術(shù)驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī) D-36 的研制工作,在 D-36 的核心機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展了 D-18T 三轉(zhuǎn)子高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),D-136 渦軸發(fā)動(dòng)機(jī),D-236 槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)、D-336 地面用燃?xì)廨啓C(jī)以及D-436高涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)、D-436T 民用發(fā)動(dòng)機(jī)。 圖 13:典型核心機(jī)系列化派生發(fā)展資料來源:F119 核心機(jī)研制技術(shù)途徑及發(fā)展趨勢,世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)研體系西方發(fā)達(dá)國家積極推進(jìn)和實(shí)施各種研究計(jì)劃。美國空軍航空推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室于 1959 年向國防部提出燃?xì)獍l(fā)生器計(jì)劃。1965 年該計(jì)

43、劃正式命名為“先進(jìn)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器計(jì)劃”(ATEGG),開啟了“核心機(jī)衍生發(fā)展”之路,ATEGG 計(jì)劃自啟動(dòng)以來已經(jīng)發(fā)展了 9 代核心機(jī)。同時(shí)展開的聯(lián)合技術(shù)驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)(JTDE)計(jì)劃將 ATEGG 計(jì)劃獲得的核心機(jī)與其它先進(jìn)低壓部件組合成技術(shù)驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī),在真實(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)境中評估核心機(jī)和低壓部件技術(shù)。20 世紀(jì)80 年代到本世紀(jì)初,美國相繼提出 IHPTET(綜合高性能渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)劃,19872005,原來的 ATEGG、JTDE 被并入該計(jì)劃)、VAATE(先進(jìn)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)劃,20032017)等預(yù)研項(xiàng)目,分別投入 50 億和 42 億美元。以英國為主的西歐也有與美國 IHPTET 計(jì)劃相

44、類似的計(jì)劃軍用發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)技術(shù)綜合驗(yàn)證計(jì)劃 ACME(Advanced Core Military Engine)和英法合作軍用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)計(jì)劃 AMET(Advanced Military Engine Technology);俄羅斯雖然經(jīng)濟(jì)條件有限,但其技術(shù)的發(fā)展仍可與美、英、法等國相匹敵。與發(fā)達(dá)國家相比,我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展走的是一條“維護(hù)使用-測繪仿制-型號研制-開展預(yù)研” 的反過程。發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)研開始于 20 世紀(jì) 80 年代,而那時(shí)國外已經(jīng)形成成熟預(yù)研體系,但此后進(jìn)行的系列預(yù)研項(xiàng)目使我國高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)走上“技術(shù)預(yù)研-核心機(jī)-試驗(yàn)驗(yàn)證”的高速公路。原國防科工委還組織制定了以核心機(jī)為基礎(chǔ)的航空

45、發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展系列,并將航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)技術(shù)列為關(guān)鍵技術(shù)。預(yù)研計(jì)劃年代分階段核心機(jī)代際GEPW核心機(jī)驗(yàn)證機(jī)應(yīng)用機(jī)型核心機(jī)驗(yàn)證機(jī)應(yīng)用機(jī)型第 1 代X370GE1/PW535 燃?xì)獍l(fā)生器JTF16/ATEGG 和 JTDE19591987 年第 2 代GE14 的核心機(jī)GE14F101JTF21 的核心機(jī)JTF22F100第 3 代GE23 的核心機(jī)GE23F404PW685PW690/第 4 代GE29 的核心機(jī)GE29F120PW699 的核心機(jī)PW699F1191988-1991 年第一階段第 5 代XTC45XTE45/XTC65XTE65/IHPTET1991-1997 年第二階段第 6 代

46、XTC76XTE76/XTC66XTE66F119 改進(jìn)1997-2005 年第三階段第 7 代XTC77XTE77F136 改進(jìn)XTC67XTE67F135 改進(jìn)VAATE2003-2010 年第一階段第 8 代未知未知/XTC68/1未知/2010-2017 年第二階段第 9 代未知未知/未知未知/表 5:美國預(yù)研計(jì)劃以及 GE、PW 各代核心機(jī)和驗(yàn)證機(jī)資料來源:航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)技術(shù)及發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展型譜研究、美國典型航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展計(jì)劃及對技術(shù)創(chuàng)新的影響,圖 14:IHPIET 計(jì)劃的組織結(jié)構(gòu)圖 15:美國 GE VAATE 計(jì)劃中的 ADVENT 發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證機(jī)資料來源:美國飛機(jī)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)

47、展史,資料來源:空軍之翼網(wǎng),高溫高壓高轉(zhuǎn)速,考驗(yàn)現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)極限發(fā)動(dòng)機(jī)雖然是飛行器的一個(gè)分系統(tǒng),但其涉及的學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域之多幾乎與整個(gè)飛行器相同, 而且有些要求還更高。航空發(fā)動(dòng)機(jī)是知識密集、多學(xué)科集成的高科技復(fù)雜熱力機(jī)械,需要在 高溫、高速、高負(fù)荷的苛刻條件下反復(fù)工作,且技術(shù)性能、耐久性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性要求日 益提高。航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造涉及氣動(dòng)、熱力、控制、材料、強(qiáng)度、制造等諸多學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域, 是最為復(fù)雜的工程技術(shù)之一?,F(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)主機(jī)內(nèi)的溫度達(dá)到 18001950K,壓強(qiáng)達(dá)到 50 個(gè)大氣壓,轉(zhuǎn)速達(dá)到50000/min,這些都對發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、軸承的材料提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件之間的相互干

48、擾大,上下游部件的流場和溫度場的相互干擾影響了發(fā)動(dòng)機(jī)工作穩(wěn)定性,也增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的研制難度。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的超高研發(fā)、制造難度,集中考驗(yàn)了一國工業(yè)技術(shù)所能達(dá)到的極限。高投入長周期,伴隨巨大經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的型號發(fā)展往往需要大量投入,一般新研渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)需要 20 億美元左右,而且市場競爭激烈,發(fā)動(dòng)機(jī)研制進(jìn)度的拖延可能造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失,如 GE 公司的 F120 在競爭中失利;R&R 公司在 RB211 研制中采用當(dāng)時(shí)尚不很成熟空心風(fēng)扇葉片而導(dǎo)致公司破產(chǎn)等。圖 16:典型發(fā)動(dòng)機(jī)研制經(jīng)費(fèi)(億美元)圖 17:典型發(fā)動(dòng)機(jī)研制周期(月)資料來源:航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制降低費(fèi)用、縮短周期技術(shù)綜述,安信證券研究中心資料來源:

49、航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制降低費(fèi)用、縮短周期技術(shù)綜述,安信證券研究中心壁壘門檻高,經(jīng)濟(jì)回報(bào)高如美國國家關(guān)鍵技術(shù)計(jì)劃所描述:這是一個(gè)技術(shù)精深得使新手難以進(jìn)入的領(lǐng)域,它需要國家充分保護(hù)并利用該領(lǐng)域的成果,需要長期數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)的積累以及國家大量的投資。航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)因?yàn)榧夹g(shù)極其高端,處于寡頭壟斷的環(huán)境中,一款成熟產(chǎn)品能夠銷售 3050 年, 面臨的競爭威脅很小,制造商可以安心享受技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈升級帶來的好處,幾乎不必?fù)?dān)心競爭和市場回報(bào)問題。據(jù)日本通產(chǎn)省統(tǒng)計(jì),按照產(chǎn)品單位重量創(chuàng)造的價(jià)值來計(jì)算,如果船舶為1、則汽車為 9、電視機(jī)為 50、電子計(jì)算機(jī)為 300、大型飛機(jī)為 800、航空發(fā)動(dòng)機(jī)為 1400。圖 18:單位重

50、量創(chuàng)造的價(jià)值對比資料來源:國內(nèi)外智能制造的發(fā)展及對我國商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的啟示,軍民通用性強(qiáng)大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的軍民結(jié)合主要表現(xiàn)為軍用運(yùn)輸機(jī)和大型客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的相互借鑒和選用。早期的大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)(如 JT9D、CF6 等)均源自美國空軍的戰(zhàn)略運(yùn)輸機(jī)計(jì)劃。而隨著民用航空的發(fā)展,大型軍用運(yùn)輸機(jī)都不再專門研制發(fā)動(dòng)機(jī),而是直接選擇成熟的民用發(fā)動(dòng)機(jī),在不經(jīng)修改或稍作修改的情況下,便可用于裝備加油機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、預(yù)警機(jī)和其他大型軍用飛機(jī)。如美國空軍的 C-17 大型運(yùn)輸機(jī)配裝的F117-PW-100 發(fā)動(dòng)機(jī)對應(yīng)的民用型號就是用于波音 757 的 PW2037 發(fā)動(dòng)機(jī);美國空軍的 C-5“銀河”運(yùn)輸機(jī)換發(fā)計(jì)

51、劃所采用的CF6-80C2 發(fā)動(dòng)機(jī),亦是波音 767、空客 A300 等民用客機(jī)的動(dòng)力裝臵。圖 19:配裝 CF6-80C2 的波音 767 民用客機(jī)圖 20:配裝 CF6-80C2 的 C-5 大型軍用運(yùn)輸機(jī)資料來源:新浪軍事,資料來源:新浪軍事,渦軸、渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的軍、民用界限則更為模糊,選裝渦槳或渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的軍、民用飛機(jī)的飛行包線差別并不大,發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝條件也沒有實(shí)質(zhì)性區(qū)別。配裝渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)輸機(jī)、初/ 中級教練機(jī)等機(jī)種都可以軍民兩用,除了專門的武裝直升機(jī)外,絕大部分直升機(jī)也都是軍民通用的。例如,普惠加拿大公司的 PT6 系列渦槳/渦軸發(fā)動(dòng)機(jī),累計(jì)產(chǎn)量已經(jīng)超過 4.4 萬臺, 其配裝對象既

52、有比奇 1900、肖特 330、EMB-312 等支線飛機(jī),也有貝爾 212、貝爾 412、S-58T、S-76B、H-76N 等軍、民用直升機(jī),已經(jīng)很難嚴(yán)格區(qū)分其軍、民屬性了。二、產(chǎn)業(yè)格局:美俄英寡頭壟斷,中國從測仿到自研航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)格局全球寡頭壟斷航空發(fā)動(dòng)機(jī)是戰(zhàn)斗機(jī)等軍機(jī)的核心組成系統(tǒng),屬于一個(gè)國家的戰(zhàn)略裝備,因此擁有一流技術(shù)的發(fā)達(dá)國家對其他國家實(shí)行嚴(yán)格的技術(shù)封鎖。同時(shí)由于發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力較強(qiáng)、起步較早, 有能力持續(xù)投入巨額的研發(fā)資金以維護(hù)自身的領(lǐng)先地位。據(jù)裝備工業(yè)研究統(tǒng)計(jì),美國、英國和法國的航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)研究經(jīng)費(fèi)分別占其國內(nèi)生產(chǎn)總值的 0.05%,0.08%和 0.06%。這也促成了

53、航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)行業(yè)形成了金字塔形的發(fā)展格局:第一梯隊(duì),美國的 GE 和 PW 公司、英國的 R&R 公司、CFM 國際公司(SNECMA 與 GE的合資公司)、國際航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司(IAE、R&R 與 PW 的合資公司)以及 EA 公司(GE 與PW 的合資公司)由于其出色的航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)研制、總裝集成、銷售及客戶服務(wù)能力位于金字塔的頂層;第二梯隊(duì),俄羅斯的土星公司和禮炮公司、法國的 SNECMA、美國的 Honeywell、德國的MTU 以及意大利的 AVIO 公司本身也具有較完整的航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)研制能力,并在各自的技術(shù)領(lǐng)域具有很強(qiáng)實(shí)力,但由于缺乏民品或者中大型航空發(fā)動(dòng)機(jī),主要為塔尖位臵公司提

54、供大部件及核心機(jī);第三梯隊(duì),具有強(qiáng)大的航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件加工制造能力,包括日本的三菱重工、川崎重工、石川島播磨重工和韓國的三星科技公司等。圖 21:航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)格局資料來源:世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展趨勢及經(jīng)驗(yàn),軍民協(xié)調(diào)發(fā)展世界大型航空發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)也非常重視軍民航空發(fā)動(dòng)機(jī)的協(xié)調(diào)發(fā)展。一個(gè)企業(yè)如果單純依靠軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)很難長期生存,必須輔以民機(jī)和燃機(jī)的高額利潤來維持運(yùn)轉(zhuǎn)。世界發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)格局早期以軍機(jī)為主,軍民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的銷售額比約為 4:1。這種情況當(dāng)前已出現(xiàn)了根本性的轉(zhuǎn)變,2017 年,GE 軍民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的銷售額比約為 1: 5.2,R&R 為 1: 3.5。圖 22:GE 和 R&R 航空發(fā)動(dòng)機(jī)

55、業(yè)務(wù)營收(億美元)圖 23:GE、R&R 和 PW 軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)營收(億美元)300250200150100500軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)16.1%83.9%22.1%77.9%通用羅羅普惠羅羅通用 11.114.8 10.914.6 11.8 12.215.816.340.837.134.238.4807060504030201002014201520162017 資料來源:公司公告,資料來源:公司公告,1.3. 主承包商-供應(yīng)商發(fā)展模式在打造行業(yè)巨頭的同時(shí),航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)逐步形成了主承包商-供應(yīng)商發(fā)展模式。 以 R&R 公司為例,至少從 2004 年開始,就只生產(chǎn)其最終產(chǎn)品所有零部件

56、中附加值最高的 30%,而將余下的 70%轉(zhuǎn)包出去,從而在風(fēng)險(xiǎn)可控的前提下,盡可能地降低發(fā)動(dòng)機(jī)全部零件的制造與采購成本。R&R 公司認(rèn)為具有競爭力的核心零部件必須自行生產(chǎn);非核心零部件如果有足夠的競爭力也會(huì)自行生產(chǎn);競爭性不強(qiáng)的核心零部件生產(chǎn)必須受控,即在合作伙伴企業(yè)或合資企業(yè)中進(jìn)行生產(chǎn);不是核心零部件,競爭性又不高的零部件則完全可以進(jìn)行外部采購。圖 24:R&R 公司外購與自行生產(chǎn)選擇矩陣資料來源:全球航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析,軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場寡頭壟斷,美俄占比超八成軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī):美俄英占九成當(dāng)今世界能夠獨(dú)立研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)并形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模的也僅僅有中美俄英法等國家,軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)被美俄英

57、主導(dǎo)。我國由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制起步較晚,目前軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)展較民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)更快,但仍落后于美英法等國家,而俄羅斯航空工業(yè)發(fā)展長期以軍用為主,民用 航空發(fā)展失衡,故在民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)方面也相對落后。表 6:全球主要航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商及其代表型號公司名稱國家軍/民用發(fā)動(dòng)機(jī)代表型號配裝機(jī)型CF6 系列寬體客機(jī)動(dòng)力,應(yīng)用于空客 A300/310/330、波音 767/747、MD11、DC10GE 航空( GE Aviation)適用于支線飛機(jī)、中型公務(wù)機(jī),應(yīng)用于CRJ100/200/700、Challenger601/604、CF34 系列民EMBRAER170/175/190/195 等小型民用飛機(jī)

58、,也是我國 ARJ21 支線飛機(jī)的動(dòng)力裝臵美GE90 系列主要配裝波音 777 系列客機(jī)GEnx 系列供波音 747-8/787、空客 A350 選裝軍F110 系列F-14、F-15、F-16、F-118、B-2F404 系列F/A-18、F-117A、T-50RB211-524 系列波音 747/767-300、Lockheed L-1011 等客機(jī)的選裝發(fā)動(dòng)機(jī)RB211-535 系列波音 B757 的選裝發(fā)動(dòng)機(jī),圖-204 的唯一動(dòng)力裝臵Trent700 系列空客 A330 的選裝發(fā)動(dòng)機(jī)Trent800 系列波音 B777 的選裝發(fā)動(dòng)機(jī),與 GE90、PW4000 面臨直接競爭羅羅公司英

59、( Rolls-Royce)美普惠公司(Pratt&Whitney)Trent500 系列空客 A340-500/600 的唯一動(dòng)力選擇民Trent900 系列空客 A380 的選裝發(fā)動(dòng)機(jī),與發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)盟的 GP7200 系列直接競爭Trent1000 系列波音 B787 的選裝發(fā)動(dòng)機(jī),與 GEnx 面臨直接競爭TrentXWB 系列空客 A350XWB 系列飛機(jī)的唯一動(dòng)力選擇BR700 系列灣流 G500/550、龐巴迪“環(huán)球快車”、波音 B717AE3007 系列巴航 ERJ135/140/145、塞納 Citation XRB199與 MTU 和 Avio 聯(lián)手研制,用于“狂風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)軍P

60、egasus可轉(zhuǎn)噴口渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),用于“鷂”及“海鷂”垂直/短距起降戰(zhàn)斗機(jī)EJ200通過歐洲噴氣動(dòng)力公司參與研制,用于“臺風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)JT3 系列普惠的首款民用渦噴發(fā)動(dòng)機(jī),用于波音 707、道格拉斯 DC-8JT8D 系列適用于中、短程飛機(jī),配裝機(jī)型包括波音 727/737、DC-9 等JT9D 系列大型寬體客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī),用于波音 747/767、空客A300/310、DC-10PW2000 系列波音 757 與 IL-96 飛機(jī)的選裝發(fā)動(dòng)機(jī)民PW4000-94大型客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī),波音 747-400 與 767-200/300、空客A300-600 與A310-400、MD-11PW4000-100用

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