2022年航空器及航空器部件維修再制造行業(yè)發(fā)展情況與趨勢(shì)分析

2022年航空器及航空器部件維修再制造行業(yè)發(fā)展情況與趨勢(shì)分析（一）航空器及航空器部件維修再制造行業(yè)概況1、航空業(yè)概況根據(jù)航空器的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)，航空業(yè)可分為航空器及航空器部件（含發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)載設(shè)備）制造、航空器運(yùn)營(yíng)、航空器及航空部件維修再制造等產(chǎn)業(yè)。航空器及航空器部件制造航空器制造主要包含航空器的設(shè)計(jì)、組裝、生產(chǎn)、試驗(yàn)等工作；航空器部件的制造主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)載設(shè)備部件的制造。航空器運(yùn)營(yíng)航空器運(yùn)營(yíng)是指對(duì)航空器的使用。按照航空器的使用領(lǐng)域，航空器運(yùn)營(yíng)單位一般包括軍用航空、民航運(yùn)輸、通用航空三類(lèi)。航空器及航空器部件維修再制造航空器及航空器部件維修與再制造是指機(jī)載設(shè)備的檢測(cè)、修理、排故、定期檢驗(yàn)、翻修及改裝，或?qū)σ蚴軗p或到壽而報(bào)廢的機(jī)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化修復(fù)或升級(jí)改造，恢復(fù)其結(jié)構(gòu)特性與功能特性，使其滿(mǎn)足服役可靠性的過(guò)程。2、航空器及航空器部件維修與再制造行業(yè)概況航空器及航空器部件維修與再制造包括對(duì)飛機(jī)及其技術(shù)裝備進(jìn)行維護(hù)、修理和再制造，是飛機(jī)使用的前提和必要條件，是航空業(yè)的重要組成部分。航空器及航空器部件維修與再制造的主要內(nèi)容如下：機(jī)體大修及改裝主要是對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)的維修及再制造。機(jī)體結(jié)構(gòu)主要包括機(jī)身、機(jī)翼、尾翼、起落架等，上述結(jié)構(gòu)件對(duì)于承受飛行載荷、地面載荷、增壓載荷和操縱載荷具有重要作用。機(jī)體結(jié)構(gòu)損傷主要為疲勞裂紋。疲勞裂紋是指機(jī)體結(jié)構(gòu)在交變載荷持續(xù)作用下所引起的裂紋及其擴(kuò)展。針對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)疲勞裂紋，維修企業(yè)需查明機(jī)體結(jié)構(gòu)的疲勞裂紋情況，對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)損傷部位進(jìn)行抗疲勞耐久性修復(fù)，以延長(zhǎng)飛機(jī)的使用壽命。部件附件維修主要是對(duì)機(jī)載電子和機(jī)械設(shè)備等部附件的維修。通常由業(yè)主將拆下的部件送到部件維修單位或車(chē)間后，經(jīng)過(guò)排故、換件、修理和測(cè)試等工作后重新成為可用件并取得適航放行證書(shū)，需要時(shí)即可裝機(jī)使用。3、增材制造技術(shù)在航空器及航空器部件維修再制造中的應(yīng)用情況隨著航空等領(lǐng)域的快速發(fā)展，航空器構(gòu)造也逐步向高性能、復(fù)雜結(jié)構(gòu)方向邁進(jìn)，對(duì)配套的機(jī)載設(shè)備、機(jī)體結(jié)構(gòu)維修再制造技術(shù)提出了更高要求。多年來(lái)，機(jī)體結(jié)構(gòu)、機(jī)載設(shè)備的損傷維修主要通過(guò)焊接、鉚接加強(qiáng)塊、復(fù)合材料膠接等傳統(tǒng)技術(shù)來(lái)完成，由于該類(lèi)技術(shù)對(duì)飛機(jī)復(fù)雜機(jī)體結(jié)構(gòu)的可達(dá)性差，修復(fù)鋁鎂合金等易氧化、低熔點(diǎn)的材料時(shí)，極易產(chǎn)生焊接裂紋，其較大的熱應(yīng)力也會(huì)對(duì)基體造成變形和熱損傷，修復(fù)后的抗疲勞性能、結(jié)合強(qiáng)度也不能滿(mǎn)足關(guān)鍵主承力結(jié)構(gòu)的載荷要求。因此，傳統(tǒng)維修技術(shù)無(wú)法滿(mǎn)足戰(zhàn)機(jī)核心結(jié)構(gòu)件的維修需求。與傳統(tǒng)維修技術(shù)相比，被修復(fù)的結(jié)構(gòu)件在冷噴涂增材制造過(guò)程中全程處于低溫狀態(tài)，無(wú)氧化燒損、無(wú)打孔破壞，避免了焊接高溫等方式對(duì)基體材料的熱損傷、鉚接加強(qiáng)塊、打止裂孔等方式對(duì)基體造成的附加損傷，比復(fù)合材料膠接等方式具有更強(qiáng)的涂層強(qiáng)度。冷噴涂增材制造技術(shù)在修復(fù)過(guò)程中不產(chǎn)生火花、高溫，可適應(yīng)多種修復(fù)場(chǎng)景。增材制造技術(shù)主要包括冷噴涂成形、熱噴涂成形、高能束流（激光束與電子束）增材制造、氣相沉積等技術(shù)路線(xiàn)。冷噴涂增材制造技術(shù)冷噴涂增材制造技術(shù)以高速氣體作為加速介質(zhì)，將噴涂粉末經(jīng)送粉氣體送入噴槍?zhuān)?jīng)特殊設(shè)計(jì)的噴嘴加速后，形成氣、固兩相超音速射流，噴向基體表面，射流中金屬粒子在固態(tài)下碰撞基體，動(dòng)能在撞擊瞬間轉(zhuǎn)化為顆粒高速應(yīng)變的內(nèi)能，產(chǎn)生劇烈塑性變形，與界面上基體粗糙表面進(jìn)行耦合作用，形成機(jī)械咬合、物理結(jié)合和冶金結(jié)合，最終形成沉積涂層。冷噴涂技術(shù)在航空機(jī)體復(fù)雜結(jié)構(gòu)件中的修復(fù)中具有領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和廣泛的應(yīng)用前景，主要基于以下顯著技術(shù)特點(diǎn)：1）安全無(wú)損修復(fù)：冷噴涂增材制造技術(shù)通過(guò)低溫固態(tài)沉積方式對(duì)起落架大梁疲勞裂紋進(jìn)行修復(fù)，無(wú)需進(jìn)行鉆孔、鉚接，不會(huì)對(duì)起落架大梁造成熱損傷或二次破壞，也不存在高溫環(huán)境導(dǎo)致油箱爆炸的隱患，實(shí)現(xiàn)安全無(wú)損修復(fù)；2）原位修復(fù)能力：冷噴涂增材制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了鋁合金涂層的逐層堆疊，在疲勞裂紋處原位生長(zhǎng)出合金體，可在不拆卸主結(jié)構(gòu)件的情況下，以原位修復(fù)的方式對(duì)起落架大梁疲勞裂紋完成修復(fù)；3）涂層強(qiáng)度提升：冷噴涂增材制造技術(shù)可在裂紋部位原位制造出高致密性和原金屬材料力學(xué)性能相適配的合金體，分擔(dān)裂紋部位載荷、消除疲勞裂紋尖端張開(kāi)應(yīng)力，阻斷裂紋擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)機(jī)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度恢復(fù)和可靠性、壽命的提升。近年來(lái)，冷噴涂增材制造技術(shù)在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已得到專(zhuān)業(yè)化運(yùn)用。美國(guó)科珀斯克里斯蒂市陸軍基地使用冷噴涂增材制造技術(shù)修復(fù)了UH-60“黑鷹”、AH-64“阿帕奇”及西科斯基H-53等軍用飛機(jī)，使用冷噴涂增材制造技術(shù)對(duì)鋁鑄件及檢修面板進(jìn)行維修，延長(zhǎng)了美國(guó)空軍F-18戰(zhàn)斗機(jī)和B1-B轟炸機(jī)等飛機(jī)的使用壽命；歐洲運(yùn)用冷噴涂工藝進(jìn)行狂風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)的修復(fù)，歐洲航天局也資助愛(ài)爾蘭都柏林三一學(xué)院進(jìn)行冷噴涂應(yīng)用于金屬零部件的增材制造研究；澳大利亞ASC造船廠(chǎng)亦計(jì)劃與國(guó)防材料研究中心以及聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織合作采用冷噴涂增材制造技術(shù)維修“柯林斯”級(jí)潛艇。熱噴涂技術(shù)熱噴涂技術(shù)是使基體或零件表面強(qiáng)化和防護(hù)的一門(mén)技術(shù)，它是利用熱源將噴涂材料加熱熔化或軟化，使之在熱源或外加的高速氣流的作用下霧化，形成熔滴，并以一定速度噴射到預(yù)處理過(guò)的基體表面，形成具有一定結(jié)合強(qiáng)度涂層的工藝方法。目前，熱噴涂技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械制造、石油化工等領(lǐng)域，作為可顯著提升零部件表面性能的有效技術(shù)，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。熱噴涂技術(shù)的需求及應(yīng)用端呈現(xiàn)快速擴(kuò)展態(tài)勢(shì)，為其市場(chǎng)規(guī)模的持續(xù)增長(zhǎng)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（二）航空器及航空器部件維修再制造行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展情況與趨勢(shì)1、軍用航空市場(chǎng)的發(fā)展情況與趨勢(shì)軍用航空市場(chǎng)情況國(guó)防軍費(fèi)的投入是軍工發(fā)展的基礎(chǔ)，我國(guó)2021年國(guó)防支出預(yù)算總額為1.36萬(wàn)億元，同比增長(zhǎng)6.80%，繼續(xù)保持較高增速。根據(jù)中國(guó)國(guó)務(wù)院新聞辦公室發(fā)表的《新時(shí)代的中國(guó)國(guó)防》白皮書(shū)，2010年至2017年，我國(guó)國(guó)防費(fèi)構(gòu)成中，裝備費(fèi)的占比逐步提升至40%以上，預(yù)計(jì)未來(lái)武器裝備建設(shè)仍是我國(guó)國(guó)防建設(shè)的重點(diǎn)。軍機(jī)裝備是我國(guó)武器裝備建設(shè)中的重要組成部分，也是國(guó)防安全的重要保障力量。相較于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)軍機(jī)總體數(shù)量仍有較大增長(zhǎng)空間。根據(jù)《WorldAirForces2021》統(tǒng)計(jì)，目前世界主要國(guó)家各類(lèi)軍機(jī)總數(shù)量占比情況如下圖所示：其中，中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯的主要軍機(jī)數(shù)量對(duì)比情況如下圖所示：根據(jù)《WorldAirForces2021》統(tǒng)計(jì)，我國(guó)各類(lèi)型主要軍機(jī)在數(shù)量、型號(hào)方面與美國(guó)均存在較大差距，未來(lái)發(fā)展空間巨大。戰(zhàn)斗機(jī)方面，目前美國(guó)作戰(zhàn)殲擊機(jī)以F-15、F-16為代表的三代機(jī)為主，以F-22和F-35為代表的四代機(jī)也已大規(guī)模投入使用。我國(guó)目前戰(zhàn)斗機(jī)保有數(shù)量規(guī)模與美國(guó)仍存在較大差距，且作戰(zhàn)殲擊機(jī)主要以二代、三代機(jī)為主，四代機(jī)尚未大規(guī)模投入使用，與美國(guó)存在明顯的代差。戰(zhàn)斗機(jī)是空中防空力量的核心，隨著我國(guó)國(guó)防建設(shè)和空中裝備力量的不斷加強(qiáng)，未來(lái)我國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)規(guī)模需求將不斷加大。運(yùn)輸機(jī)是實(shí)施防空戰(zhàn)略的重要保障力量，但我國(guó)運(yùn)輸機(jī)保有數(shù)量規(guī)模與美國(guó)存在較大的差距，且以中型運(yùn)輸機(jī)為主，自產(chǎn)大型運(yùn)輸機(jī)在役數(shù)量較少，而美國(guó)則以中大型運(yùn)輸機(jī)為主。隨著我國(guó)空軍戰(zhàn)略部署的不斷升級(jí)，未來(lái)我國(guó)對(duì)大型運(yùn)輸機(jī)的需求將不斷增大。特殊任務(wù)機(jī)主要包括預(yù)警機(jī)、指揮機(jī)、電子對(duì)抗飛機(jī)、反潛機(jī)等，在空軍演練及真實(shí)作戰(zhàn)中具有重要的作用。根據(jù)《WorldAirForces2021》統(tǒng)計(jì)，美國(guó)合計(jì)擁有749架特殊任務(wù)機(jī)，占全球總數(shù)量的37.75%，排名世界第一。我國(guó)特種飛機(jī)數(shù)量有限，未來(lái)需求空間較大。直升機(jī)可兼顧作戰(zhàn)、空運(yùn)、運(yùn)輸及后勤支援等任務(wù)，是軍用航空建設(shè)中不可或缺的機(jī)型。但我國(guó)軍用直升機(jī)保有數(shù)量規(guī)模相較美國(guó)差距懸殊；且我國(guó)軍用直升機(jī)主要集中在2噸級(jí)、4噸級(jí)、6噸級(jí)與13噸級(jí)等機(jī)型，8噸級(jí)、10噸級(jí)等中大型直升機(jī)嚴(yán)重缺失，其中10噸級(jí)直升機(jī)可兼顧突擊運(yùn)輸、空運(yùn)及后勤支援任務(wù)，是我國(guó)陸軍部隊(duì)需求最為迫切的機(jī)型，未來(lái)我國(guó)直升機(jī)裝備市場(chǎng)空間廣闊。教練機(jī)系提升飛行員駕駛能力與作戰(zhàn)水平的重要裝備，但我國(guó)現(xiàn)役教練機(jī)與戰(zhàn)斗機(jī)的配備比例僅接近1:4，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國(guó)超過(guò)1:1的比例，且存在以基礎(chǔ)教練機(jī)為主、高級(jí)教練機(jī)占比較低的問(wèn)題。隨著未來(lái)我國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)的更新?lián)Q代，我國(guó)教練機(jī)更新?lián)Q代的需求亦將明顯提升。根據(jù)《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》，我國(guó)將全面加強(qiáng)練兵備戰(zhàn)，確保2027年實(shí)現(xiàn)建軍百年奮斗目標(biāo)。未來(lái)隨著我國(guó)軍機(jī)需求規(guī)模的不斷增加，以及練兵備戰(zhàn)訓(xùn)練強(qiáng)度的增強(qiáng)，各機(jī)型維修保障需求也將進(jìn)一步提升。軍用航空維修再制造市場(chǎng)情況目前我國(guó)軍用航空裝備與美國(guó)相比依舊存在較大差距，國(guó)家政策的大力推動(dòng)及國(guó)防支出的穩(wěn)步增長(zhǎng)，為我國(guó)國(guó)防航空裝備的現(xiàn)代化建設(shè)提供了堅(jiān)實(shí)保障。未來(lái)，空軍建設(shè)戰(zhàn)略目標(biāo)的不斷升級(jí)，將促進(jìn)我國(guó)軍機(jī)數(shù)量的規(guī)模增長(zhǎng)，亦將為我國(guó)軍用航空維修與再制造市場(chǎng)的發(fā)展提供廣闊的市場(chǎng)空間。隨著中央軍委《加強(qiáng)實(shí)戰(zhàn)化軍事訓(xùn)練暫行規(guī)定》等政策發(fā)布，軍隊(duì)實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練的不斷深入，新大綱全面施訓(xùn)開(kāi)展，實(shí)兵實(shí)彈演習(xí)趨于常態(tài)化，重大演習(xí)演練任務(wù)常年不斷，軍機(jī)快速提質(zhì)補(bǔ)量，同時(shí)耗損也在快速增加，對(duì)軍機(jī)性能、質(zhì)量和完好率提出了更高要求，催生極大的軍機(jī)維修需求。航空裝備的壽命周期是指航空裝備從開(kāi)始論證到退役為止的全過(guò)程，航空裝備的使用維修費(fèi)通常占?jí)勖芷谫M(fèi)用的比例約65%～80%。根據(jù)《簡(jiǎn)氏防務(wù)周刊》（Jane'sDefenceWeekly）預(yù)計(jì)，2020年至2029年，中國(guó)軍機(jī)總投入將達(dá)到2,287億美元。以此推算，2020年至2029年中國(guó)新增軍機(jī)全壽命周期的航空裝備維修再制造市場(chǎng)總規(guī)模將達(dá)到約1,486.55億至1,829.60億美元。2、民用航空市場(chǎng)的發(fā)展情況與趨勢(shì)民用航空市場(chǎng)情況1）民用運(yùn)輸航空隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，為了滿(mǎn)足對(duì)民航運(yùn)輸日益增長(zhǎng)的需求，促進(jìn)航空運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，我國(guó)不斷加大民航運(yùn)輸建設(shè)方面的投資，民航運(yùn)輸市場(chǎng)發(fā)展迅速。2019年，全行業(yè)運(yùn)輸航空公司完成運(yùn)輸飛行小時(shí)1,231.13萬(wàn)小時(shí)，比上年增長(zhǎng)6.7%；全行業(yè)運(yùn)輸航空公司完成運(yùn)輸起飛架次496.62萬(wàn)架次，比上年增長(zhǎng)5.8%。2020年，在新冠肺炎疫情對(duì)全球民航業(yè)造成巨大沖擊的情況下，中國(guó)民航在全球率先觸底反彈，成為全球恢復(fù)最快、運(yùn)行最好的航空市場(chǎng)。2020全年完成運(yùn)輸總周轉(zhuǎn)量、旅客運(yùn)輸量、貨郵運(yùn)輸量798.5億噸公里、4.2億人次、676.6萬(wàn)噸，相當(dāng)于2019年的61.7%、63.3%、89.8%。截至2020年底，民航全行業(yè)運(yùn)輸飛機(jī)期末在冊(cè)架數(shù)3,903架，比2019年底增加85架。2010-2020年，我國(guó)民航全行業(yè)運(yùn)輸飛機(jī)架數(shù)情況如下圖所示：?jiǎn)挝唬杭軘?shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)民用航空局2）通用航空2016年，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)》，將通航產(chǎn)業(yè)定位為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，提出了大力培育通用航空市場(chǎng)，加快構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升空管保障能力，努力建成布局合理、便利快捷、制造先進(jìn)、安全規(guī)范、應(yīng)用廣泛、軍民兼顧的通用航空體系的總體要求。隨著我國(guó)通用航空領(lǐng)域相關(guān)政策的出臺(tái)，近年來(lái)通用航空呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢(shì)。截至2020年末，我國(guó)獲得通用航空經(jīng)營(yíng)許可證的通用航空企業(yè)523家，比上年增長(zhǎng)9.41%。2020年，全行業(yè)完成通用航空生產(chǎn)飛行98.40萬(wàn)小時(shí)，受疫情影響，比上年下降7.61%。截至2020年底，通用航空在冊(cè)航空器總數(shù)達(dá)到2,892架，增長(zhǎng)明顯。2010-2020年，通用航空在冊(cè)航空器總數(shù)情況如下：?jiǎn)挝唬杭軘?shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)民用航空局民用航空維修再制造市場(chǎng)情況民航運(yùn)輸市場(chǎng)規(guī)模、機(jī)隊(duì)規(guī)模及旅客周轉(zhuǎn)量的高速