中国航空发动机行业发展现状分析

中国航空发动机行业发展现状分析

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2014-08-26 15:07:06 责任编辑： 来源：前瞻产业研究院 作者：吴修乾

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中国航空业投入成本下降对行业发展分析 航空发动机是指为航空器提供飞行所需动力的发动机。航空发动机是飞机的心脏，它直接影响飞机的性能、可靠性及经济性，是飞机的核心部件。航空发动机的研制对结构力学、材料学、气体动力学、工程热力学、转子动力学、流体力学、电子学、控制理论等学科都有极高要求，世界上具备独立研制航空发动机能力的国家只有美、俄、英、法、中等少数几个。独立研制发动机是一个国家成为航空强国的重要标志。

航空发动机可以分为活塞式和喷气式两大类。其中，活塞式是飞机或直升机最早采用的动力形式，到第二次世界大战结束时发展到巅峰状态。但是活塞式飞机不能超越音速，随着人们对飞机性能要求的不断提高，喷气式发动机产生了，这也为飞机突破“音障”提供了可能。目前主流的发动机是燃气涡轮发动机。

图表：航空发动机的分类

数据来源：前瞻产业研究院航空发动机行业研究小组整理 前瞻产业研究院发布的

《2014-2018年中国航空发动机行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》研究显示，我国航空发动行业的发展现状如下：

1、航空发动机行业仍处朝阳期

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由于基础工业和材料技术的落后，加上制度性的桎梏，中国的航空发动机行业发展相对落后，即便是代表了中国航空发动机最高水平的“太行”发动机，其技术水平也仅仅相当于西方70年代末的航空发动机水平。航空发动机作为飞机的“心脏”，其技术水平的落后，直接影响中国空军战斗机的作战能力，甚至作为中国21世纪主力歼击机机型歼-10目前所使用的发动机都是依靠从俄罗斯进口，发展航空工业，提高航空发动机技术水平已经迫不及待。

建立强大的航空工业同样也是确立大国地位的必然选择，2006年大型飞机项目列入《国家中长期科学和发展规划纲要》的重大专项，2007年国务院常务会议于批准了大型飞机研制重大科技专项正式立项，2008年11月按照国家战略决策中国航空工业也完成了历史性的重组整合，所有这一切都从国家战略上明确了中长期重点发展航空工业的方针，也充分体现了国家的意志和决心，航空工业的战略地位已经确立，作为航空工业的核心和最大的短板的航空发动机行业将借航空工业的东风，迎来其快速发展的朝阳期。

2、中国航空发动机研制提速

中国从俄罗斯购进两种发动机：价值350万美元的AL-31（配备苏-27/30、歼-11、歼-10）和价值25.万美元的RD-93（一种米格-29战机所用RD-33发动机的升级版本），RD-93用于中巴联合研制的类似F-16级别的JF-17战机。同时，中国工程师们已经努力掌握发动机的制造技术，研制一种类似AL-31F的航空发动机，中国研发WS10A发动机，还研制WS-13发动机以替代RD-93型发动机。中国引进吸收外国（发动机）技术已经有些年月，虽然（这种努力）不总是成功。

近十年来，中国投入大量资金发展一种发动机制造能力，同俄国人当年发展发动机设计能力和工程技术过程中遇到的难题一样，类似的问题中国人同样遇到。

中国研发航空发动机具备几大优势。首先，中国了解当年俄国人犯过的错误，从而能够避免很多类似错误；其次，中国还拥有获得西方制造技术的更好途径；最后，中国拥有当年的苏联所不具备一个条件，那就是可以在市场经济环境中国发展自己的发动机制造能力，与苏联受到70年指令经济（计划经济）的羁绊不同，市场环境让中国研发发动机更有效率。

3、推进航空航天产业自主创新

天津大学与中国航天科技集团公司第十一研究院在津签署全面战略合作框架协议，双方将充分发挥各自优势，在科研合作、人才培养和学术交流等方面开展全面合作，产学研一体化推进航空航天产业自主创新。

按照协议要求，天津大学与中国航天科技集团公司第十一研究院将共同设立“航空发动机联合研发中心”“技术联合研发中心”和“环境科学与工程应用研发中心”，成立由国内外优秀专家组成的学术委员会并以研发中心为主体展开科研合作。三个研发中心将充分依托中国航天科技集团公司第十一研究院在无人机领域、环保工程研发实践和天津大学在内燃机、材料科学与工程、光学工程等学科的教学与科研优势，开展航空发动机的研发工作，促进天津航天基地建设与发展。双方还将共同在天津大学建立相关学科，开展无人机的科研与研究生培养工作，围绕航空航天项目的重大需求，开展相关的学术交流和国际合作。

4、国产高端机床成功进入航空发动机加工领域

沈阳黎明公司对北京机电院生产的XKH400五轴叶片加工中心给予了高度评价，并表示今后将继续采用其生产的XKH系列五轴机床，这标志着北京机电院五轴机床在进入汽轮机叶片加工行业后，又成功地进入航空发动机叶片加工行业。

沈阳黎明公司与北京机电院签订采购协议，实现了公司五轴机床在航发叶片行业的首台应用。而这也是沈阳黎明公司购买的第一台国产高端五轴机床。在此之前该公司购买的五轴机床都是清一色的进口设备。在不到两年的时间里，XKH400共生产加工叶片12000多片，其中两种规格的叶片成功地实现了无余量切削。北京机电院能够设计、生产具有国际先进水平的五轴机床，是中国制造

业的骄傲和希望。作为主机厂，北京机电院将继续针对沈阳黎明公司积极开发高效能的产品和提供超值服务。

5、发动机制约中国四代战机研制进展

按世界通用的标准，战斗机的使用和发展划分为四代：喷气机代替螺旋桨飞机的时代为第一代；喷气机由亚音速到超音速的时代为第二代；装备先进的火控系统和良好的气动性能、具备对地攻击能力的时代为第三代。而具有超音速巡航能力、超机动能力、隐身能力和超视距导弹攻击能力的战斗机为第四代战斗机。

美国和前苏联于40年代末，50年代初开始投入使用的喷气式战斗机，都是第一代喷气式战斗机，其中的代表性飞机是F-86和米格-15。第二代战斗机是50年代末60年代初开始装备空军的，最大速度为2倍音速的战斗机，美国以F-4为代表；前苏联以米格-21为代表。中国在米格-21基础上研制的歼-7机和自行研制的歼-8也属这一代。第三代战斗机是70年代中期开始装备空军的，以高机动性为主要特点的超音速飞机。典型机型是美国的F-15、F-16，俄罗斯的米格-29、苏-27以及法国的幻影2000等。中国自行研制的歼-10也是第三代战斗机。第四代战斗机有美国的F-22、F-35战斗机，俄罗斯的苏-47战斗机。第四代战斗机最大的技术特点是具有高机动性、超音速巡航。

此外，目前真正具备生产第五代复合隐形材料的国家只有美国。虽然中国的歼-10B号称能准隐形，但也远远不及猛禽战机的标准。依照目前中国航空工业实力和过去的发展经验，估计中国即使自己研制第五代战机，首飞时间至少在10年后，完成部队装备的时间最乐观也在15年以后。

前瞻产业研究院分析认为，目前全球民机发动机市场由美国和欧洲垄断。尽管在军用航空发动机研制上有一定基础，但在民用产品方面，中国还没有探索出

一个从研发到生产的完整路径。按国家大型客机重大专项战略决策，中国已首次立项研制商用航空发动机，尝试向大飞机“心脏”难点攻坚。而军用飞机发动机的探索，成为主要立足点。