我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)歷程及中國(guó)航發(fā)集團(tuán)

航發(fā)命名規(guī)則展現(xiàn)軍機(jī)“巍峨”、民機(jī)“綿延”的追求

按照行業(yè)慣例，中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)按軍民用途分列代號(hào)，軍用航發(fā)以高山為代號(hào)，如目前主力三代（半）戰(zhàn) 機(jī)殲 10/11/15/16 配裝的國(guó)產(chǎn)三代中推 WS10 系列發(fā)動(dòng)機(jī)代號(hào)為太行；中國(guó)第一臺(tái)走完自主設(shè)計(jì)、試制、試驗(yàn)、 試飛全過(guò)程并應(yīng)用于二代機(jī)殲 7/8 及殲教 9 的 WP14 系列航空發(fā)動(dòng)機(jī)代號(hào)為昆侖；而依托俄制 RD-33 航空發(fā)動(dòng) 機(jī)改型的另一款主力三代中推 WS13 發(fā)動(dòng)機(jī)則由時(shí)任空軍副司令馬曉天中將定名為“泰山”。民用航空發(fā)動(dòng)機(jī) 則以大江為代號(hào)，如我國(guó)目前自主研制用于配套國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)窄體客機(jī) C919 及寬體客機(jī) C(R)929 的長(zhǎng)江系列大 涵道比渦扇航空發(fā)動(dòng)機(jī)（按推力級(jí)別分為：CJ-1000 及 CJ-2000）及中國(guó)航發(fā)四川燃?xì)鉁u輪研究院曾立項(xiàng)的大 涵道比岷江渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。

我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制模式演變：飛發(fā)逐漸分離，開(kāi)啟獨(dú)立研制

我國(guó)航空工業(yè)起步階段（60-80 年代初），航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制一般隨著配套飛機(jī)的立項(xiàng)而啟動(dòng)。航發(fā)作為新研 飛機(jī)的部件系統(tǒng)之一，需接受飛機(jī)項(xiàng)目的整體資源分配及進(jìn)度安排，缺少獨(dú)立研制，尤其是技術(shù)預(yù)研的物質(zhì)及 組織條件。由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的完整研發(fā)周期及難度均大于同代飛機(jī)，“飛發(fā)綁定”導(dǎo)致我國(guó)早期多款軍用航發(fā) 研制經(jīng)費(fèi)及周期嚴(yán)重壓縮，性能指標(biāo)距離使用要求差距較大，我國(guó)長(zhǎng)時(shí)間飛機(jī)無(wú)“發(fā)”可用，只能配裝前代航 發(fā)或依賴進(jìn)口，嚴(yán)重限制其戰(zhàn)術(shù)性能發(fā)揮及量產(chǎn)規(guī)模。

隨著飛發(fā)研制期限錯(cuò)配導(dǎo)致的我國(guó)飛機(jī)“心臟病”問(wèn)題日益顯著，20 世紀(jì) 80 年代，國(guó)家開(kāi)始逐步啟動(dòng)航 發(fā)獨(dú)立研制工作，“高推預(yù)研”及“大小航發(fā)兩層次預(yù)研”等專項(xiàng)工作接續(xù)開(kāi)展。79 年，三機(jī)部（航空工業(yè)部 舊稱）組織高推航發(fā)預(yù)研論證，下達(dá) 120 項(xiàng)航發(fā)預(yù)研課題，80 年代初開(kāi)展大發(fā)動(dòng)機(jī)及小發(fā)動(dòng)機(jī)兩層次獨(dú)立預(yù)先 研究，90 年代將航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)作為預(yù)研重點(diǎn)，航發(fā)開(kāi)始獨(dú)立于飛機(jī)型號(hào)立項(xiàng)研制?！帮w發(fā)松綁”給中國(guó)軍 用航發(fā)發(fā)展帶來(lái)新生機(jī)，直接受益于預(yù)研成果，1984 年立項(xiàng)的中國(guó)首臺(tái)自主研發(fā)的中等推力級(jí)軍用渦噴發(fā)動(dòng) 機(jī) WP14 已于 2002 年定型，1987 年立項(xiàng)的中等推力級(jí)軍用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) WS10 已于 2005 年定型，成為三代/三 代半/四代戰(zhàn)機(jī)的主力配發(fā)。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)板塊獨(dú)立發(fā)展，符合國(guó)外先進(jìn)航空工業(yè)體制建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，將帶來(lái)我國(guó)航發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈的重構(gòu)升級(jí)和航 發(fā)型號(hào)研制的對(duì)標(biāo)趕超。我國(guó)目前三代軍用航發(fā)已實(shí)現(xiàn)自主可控，四代、五代軍用航發(fā)研制進(jìn)展順利，民用大 涵道比渦扇航發(fā)已進(jìn)入正式工程研制，民用渦軸/渦槳中小航發(fā)呈譜系化發(fā)展，追平國(guó)際先進(jìn)水平。飛發(fā)分離 后我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)將擺脫束縛，發(fā)展?jié)摿Φ玫匠浞轴尫拧?/p>

中國(guó)航發(fā)集團(tuán)及其組織架構(gòu)

研究院所：航發(fā)研究所可分為綜合、系統(tǒng)和整機(jī)三類，綜合類研究所有負(fù)責(zé)航空發(fā)動(dòng)機(jī)戰(zhàn)略性、前沿性、 基礎(chǔ)性研究的中國(guó)航發(fā)研究院，系統(tǒng)類研究所有負(fù)責(zé)航空先進(jìn)材料和制造工藝研究及工程應(yīng)用的北京航空材料 研究院，負(fù)責(zé)航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)研制、集成、測(cè)試及服務(wù)保障的動(dòng)控所；整機(jī)類研究所則包括我國(guó)四大航空 發(fā)動(dòng)機(jī)研究所，其中動(dòng)力所、渦輪院及貴陽(yáng)所主要從事大中推力等級(jí)渦扇渦噴航發(fā)研制，在俄系及美系、整機(jī) 及核心機(jī)領(lǐng)域存在一定的專長(zhǎng)和分工，動(dòng)研所則專注中小型渦軸渦槳渦扇航發(fā)研制。

專業(yè)廠：獨(dú)立設(shè)立的專業(yè)加工廠主要有兩類，成附件類，包括具有特定獨(dú)立功能的泵、閥及傳感器等，產(chǎn) 品存在一定的型號(hào)繼承及通用性，如控制系統(tǒng)相關(guān)的成附件廠：西控、紅林和北京航科等；專業(yè)零部件類，多 為航發(fā)系統(tǒng)中重要、共用的基礎(chǔ)性零部件，集中在傳動(dòng)系統(tǒng)，如進(jìn)行航發(fā)傳動(dòng)及直升機(jī)尾傳動(dòng)配套的中傳廠、廣泛配套航發(fā)主軸軸承的哈軸廠及提供封嚴(yán)件的長(zhǎng)江廠。

主機(jī)廠：除少量零件由研究所（如航材院的單晶葉片、粉末盤(pán)等）及專業(yè)廠配套外，航發(fā)零部件主要由各 主機(jī)廠自行生產(chǎn)或社會(huì)化采購(gòu)，主機(jī)廠需具有整機(jī)單元體部裝、總裝、試車、排故及維修的能力。軍機(jī)類主機(jī) 廠主要包括 4X0 廠及 331 廠，民用類則多為新組建的單位，主要包括為 C9X9 大飛機(jī)提供配套的商發(fā)及生產(chǎn)民 用燃?xì)廨啓C(jī)的燃機(jī)公司等。部分直屬單位具有雙重角色，如中國(guó)航發(fā)東安，其為我國(guó)中小渦軸渦槳航發(fā)主機(jī)廠，同時(shí)廣泛為各型航發(fā) 配套齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)等專業(yè)零部件。

中國(guó)航發(fā)集團(tuán)發(fā)展戰(zhàn)略及 AEOS 體系

2017 年 7 月 30 日，中國(guó)航發(fā)集團(tuán)戰(zhàn)略研討會(huì)召開(kāi)，系統(tǒng)提出集團(tuán)“12345”戰(zhàn)略體系，即“一個(gè)主業(yè)”，聚 焦航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)主業(yè)；“兩大市場(chǎng)”，拓展軍用、民用市場(chǎng)；“三大戰(zhàn)略”，實(shí)施“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量制勝、 人才強(qiáng)企”發(fā)展戰(zhàn)略；“四個(gè)堅(jiān)持”，堅(jiān)持自主研發(fā)、堅(jiān)持軍民融合、堅(jiān)持深化改革、堅(jiān)持強(qiáng)化黨建；“五大工 程”，推進(jìn) AEOS 體系、成本工程、瘦身健體、核心能力、“鑄心”工程。中國(guó)航發(fā)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)（AEOS）是中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)提出的針對(duì)各運(yùn)營(yíng)類業(yè)務(wù)流程建立、運(yùn)行、控制 和持續(xù)改進(jìn)的一整套管理規(guī)范。先期啟動(dòng)產(chǎn)品研發(fā)體系、生產(chǎn)制造體系、供應(yīng)商管理體系和服務(wù)保障體系四個(gè) 體系的建設(shè)工作。

AEOS 生產(chǎn)制造體系以發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)產(chǎn)品按時(shí)交付（OTD）為目標(biāo)，實(shí)行均衡生產(chǎn)計(jì)劃和管控模式，針對(duì)航 發(fā)多品種、小批量的特點(diǎn)，建立脈動(dòng)式裝配線和精益生產(chǎn)單元。按照賽峰公司 CFM56 發(fā)動(dòng)機(jī)裝配經(jīng)驗(yàn)，融入 精益管理的脈動(dòng)裝配線，一臺(tái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配時(shí)間由原先的 29 天縮短至 10 天。目前，中國(guó)航發(fā)主要主機(jī)廠已 完成裝配脈動(dòng)裝配線試點(diǎn)改造，預(yù)計(jì)將會(huì)縮短航發(fā)整機(jī)裝配周期，較少裝配返工及周轉(zhuǎn)浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn)， 放量交付。

網(wǎng)上商城按照集團(tuán)“小核心、大協(xié)作、專業(yè)化、開(kāi)放型”科研生產(chǎn)體系的要求，以供應(yīng)鏈和互聯(lián)網(wǎng)融合為 路徑，提供公開(kāi)、高效、便捷的業(yè)務(wù)外包商務(wù)平臺(tái)，加快調(diào)整原有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，推動(dòng)大量非核心制造業(yè)務(wù)的向外 轉(zhuǎn)移。同時(shí)，關(guān)注外委外協(xié)配套企業(yè)的制造協(xié)同和發(fā)展，推動(dòng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)鏈上下游企業(yè)實(shí)現(xiàn)協(xié)同制造、精 益生產(chǎn)。同時(shí)，網(wǎng)上商城與核心企業(yè)、優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商、專業(yè)服務(wù)商合作，打造專業(yè)市場(chǎng)服務(wù)，發(fā)揮集中采購(gòu)、聯(lián) 合采購(gòu)優(yōu)勢(shì)，引入優(yōu)質(zhì)供應(yīng)資源與集成服務(wù)提供商，推廣專家服務(wù)型、平臺(tái)服務(wù)型采購(gòu)模式，為企業(yè)提供安全、 及時(shí)、經(jīng)濟(jì)的一體化采購(gòu)方案。根據(jù)中國(guó)航發(fā)微信公眾號(hào)，中國(guó)航發(fā)網(wǎng)上商城 2016 年 11 月上線，截止 2017 年底，在線交易金額已突破 70 億元，注冊(cè)供應(yīng)商數(shù)量超過(guò) 6100 家，其中民口及民營(yíng)企業(yè)超過(guò) 70%，累計(jì)發(fā)布采購(gòu)需求超過(guò) 25000 次，節(jié) 省集團(tuán)直接采購(gòu)成本累計(jì)近 7000 萬(wàn)元。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)譜系及我國(guó)軍民航發(fā)型號(hào)現(xiàn)狀

航空發(fā)動(dòng)機(jī)直接決定航空裝備水平

航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為飛機(jī)的唯一動(dòng)力，被稱為飛機(jī)的“心臟”。發(fā)動(dòng)機(jī)加燃油的重量占戰(zhàn)斗機(jī)/轟炸機(jī)/運(yùn)輸機(jī)起 飛總重量的 40%-60%，發(fā)動(dòng)機(jī)推重比從 2 提高到 8，即可實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)斗機(jī)推重比由 0.4 提高到 1.1，從而實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)機(jī)高 超音速飛行，航空發(fā)動(dòng)機(jī)全壽命周期費(fèi)用占整個(gè)飛機(jī)的 20%-40%，可以說(shuō)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)性能、可靠性 及成本的決定性因素。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展階段主要以二戰(zhàn)前后作為分水嶺，前期為活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，采用經(jīng)典的四沖程式內(nèi)燃機(jī)結(jié) 構(gòu)。但由于活塞發(fā)動(dòng)機(jī)做功沖程存在時(shí)序間隔，且多氣缸結(jié)構(gòu)存在冷卻困難，因此二戰(zhàn)后，大功率活塞發(fā)動(dòng)機(jī) 再未有新型號(hào)出現(xiàn)，逐漸被可以連續(xù)做功的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)取代。目前活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)主要用于單機(jī)功率 370KW 以下的公務(wù)機(jī)、農(nóng)林機(jī)和無(wú)人機(jī)等輕型飛機(jī)及直升機(jī)。隨著無(wú)人機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景擴(kuò)展及類型豐富，活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，尤 其具有較大輸出功率的重油型活塞發(fā)動(dòng)機(jī)在中低空中航程無(wú)人機(jī)上得到運(yùn)用，如我國(guó)出口型無(wú)人機(jī)主力型號(hào)彩 虹 5 就已配裝民營(yíng)企業(yè)安徽航瑞生產(chǎn)的“金鷹”重油發(fā)動(dòng)機(jī)。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主要分類及我國(guó)軍用航發(fā)現(xiàn)狀

噴氣式航空發(fā)動(dòng)機(jī)，也稱航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，主要由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪及尾噴管組成。從 進(jìn)氣道整流進(jìn)入的空氣在壓氣機(jī)被壓縮后，進(jìn)入燃燒室與噴入的燃油混合燃燒，生成高溫高壓燃?xì)猓細(xì)庠谂?脹過(guò)程中驅(qū)動(dòng)渦輪做高速旋轉(zhuǎn)，將部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)闇u輪功，帶動(dòng)壓氣機(jī)不斷吸入空氣并進(jìn)行壓縮，使發(fā)動(dòng)機(jī)能 連續(xù)工作，其中壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪組成發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器（也被稱為發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)），按其出口燃?xì)饪捎?能量的利用方式不同，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)分為渦輪噴氣（渦噴，WP）、渦輪風(fēng)扇（渦扇，WS）、渦輪螺旋槳（渦 槳，WJ）、渦輪軸（渦軸，WZ）及槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)。

我國(guó)目前只有部分軍機(jī)，主要為二代戰(zhàn)機(jī)及早期（殲）轟炸機(jī)等，仍在使用渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，且正逐漸被渦扇 發(fā)動(dòng)機(jī)替代，如新一代轟-6K 即將其配發(fā)由前序型號(hào)的 WP8 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)換裝為低油耗、重量輕的 D-30KP-2 渦 扇發(fā)動(dòng)機(jī)，從而具備遠(yuǎn)距離奔襲、大區(qū)域巡邏、防區(qū)外打擊的能力。我國(guó)主要渦噴型號(hào)航發(fā)主要在 20 世紀(jì) 90 年代前定型，且目前無(wú)重點(diǎn)在研型號(hào)。但由于渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、機(jī)動(dòng)性能高，目前渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)微型化 后被較多應(yīng)用于高速無(wú)人機(jī)、巡航導(dǎo)彈動(dòng)力。無(wú)人機(jī)用動(dòng)力除主流的航發(fā)集團(tuán)下屬主機(jī)廠外，相關(guān)民營(yíng)企業(yè)已 取得了相對(duì)有人飛行器動(dòng)力領(lǐng)域更多的型號(hào)配套份額，如“云影”查打一體無(wú)人機(jī)目前就已配裝江西中發(fā)天信 研制的 ZF850 渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。

渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)：渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)是航空裝備重型化、大航程、經(jīng)濟(jì)性發(fā)展的產(chǎn)物。渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器出口的 燃?xì)庠诘蛪簻u輪中進(jìn)一步膨脹做功，用于帶動(dòng)外涵風(fēng)扇，使外涵道氣流的噴射速度增大，剩下的可用能量繼續(xù) 在噴管中轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚倥艢獾膭?dòng)能。在燃?xì)獍l(fā)生器相同的情況下，隨著外涵尺寸的增加，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的外涵空氣 流量更大、尾噴口排氣速度更低，從而發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出推力更大、推進(jìn)效率更高、耗油率和噪音更低，但同時(shí)也 降低了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的加減速性能，影響航空器機(jī)動(dòng)性。用于衡量渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)外涵氣流量的參數(shù)為涵道比（外 /內(nèi)涵道空氣流量之比）。發(fā)動(dòng)機(jī)涵道比增加，外涵空氣噴射提供推力占比持續(xù)升高，如涵道比為 5 的渦扇發(fā)動(dòng) 機(jī)，外涵道產(chǎn)生的推力占總推力的 80%左右。

我國(guó)目前批量裝機(jī)的三代航發(fā) WS10 已發(fā)展多款改進(jìn)型號(hào)，并已具備四代機(jī)劃代特有的推力矢量控制技術(shù)。第十二屆中國(guó)航展上，裝配國(guó)產(chǎn)矢量發(fā)動(dòng)機(jī) WS10B 的殲 10-TVC 型戰(zhàn)機(jī)表演了 J-TURN、落葉飄、眼鏡蛇機(jī)動(dòng) 等一系列高機(jī)動(dòng)飛行特技，表明 WS10 型號(hào)可調(diào)矢量噴管技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用成熟。第十三屆中國(guó)航展上，四代機(jī)殲 20 配裝國(guó)產(chǎn)航發(fā)正式亮相，其新型鋸齒邊噴口可提供了更好紅外隱身效果。同時(shí)，運(yùn) 20 總師唐長(zhǎng)紅也透露運(yùn) 20 飛機(jī)已配裝兩型國(guó)產(chǎn)航發(fā)進(jìn)行試飛，性能優(yōu)越。另一款三代機(jī) WS13 發(fā)動(dòng)機(jī)也已配裝出口型 FC-1 梟龍戰(zhàn)機(jī)， 并可能配裝鶻鷹四代戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行試飛驗(yàn)證。在追平國(guó)外先進(jìn)航空動(dòng)力方面，我國(guó)目前兩型以上四代航發(fā)在研，擬 配裝 J20 戰(zhàn)機(jī)的 WS15 發(fā)動(dòng)機(jī)和擬配裝殲 35 艦載機(jī)的 WS19 發(fā)動(dòng)機(jī)，預(yù)計(jì)均已進(jìn)入工程研制，接近設(shè)計(jì)定型 節(jié)點(diǎn)。

渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)：渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)可視為驅(qū)動(dòng)氣流幾乎全部在外涵道的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，因此其經(jīng)濟(jì)性能特別突出。渦 槳發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)動(dòng)力渦輪把燃?xì)獍l(fā)生器出口燃?xì)庵械拇蟛糠挚捎媚芰哭D(zhuǎn)變?yōu)檩S功率用以驅(qū)動(dòng)空氣螺旋槳，燃?xì)庵?剩下的小部分可用能（約 10%）在噴管中轉(zhuǎn)為氣流動(dòng)能，直接產(chǎn)生推力。由于高溫高壓燃?xì)獬浞峙蛎浻糜隍?qū)動(dòng) 動(dòng)力渦輪，能量利用率高，渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)耗油率低、起飛推力大。但受螺旋槳性能的限制，飛行速度一般不超過(guò) 800km/h。因此，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，但在中小型運(yùn)輸機(jī)和通用飛機(jī)上仍有廣泛用 途。

由于存在飛行速度上限，在大型戰(zhàn)略運(yùn)輸機(jī)上，渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)已逐漸為渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)所取代，如我國(guó)最新戰(zhàn)略 運(yùn)輸機(jī)運(yùn) 20 即采用了四發(fā)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)型，但在中小型運(yùn)輸機(jī)，如運(yùn) 7 和運(yùn) 8 等，及通用飛行器上仍廣泛用 途。WJ6 是我國(guó) 1976 年定型，并經(jīng)過(guò)多次改型，目前仍大量裝用的渦槳航空發(fā)動(dòng)機(jī)。我國(guó) 2018 年首飛成功的 “大飛機(jī)三劍客”之一水陸兩棲飛機(jī) AG600“鯤龍”即配備 4 臺(tái) WJ6 發(fā)動(dòng)機(jī)。我國(guó)目前主力運(yùn)輸機(jī)運(yùn) 8、運(yùn) 9 及基于運(yùn)輸機(jī)平臺(tái)的預(yù)警機(jī)空警 500、600 目前均采用了 WJ6 發(fā)動(dòng)機(jī)。目前在研的某新型渦槳型號(hào)最大功率預(yù) 計(jì)超過(guò) 5000KW，預(yù)計(jì)可用于新一代艦載預(yù)警機(jī)正式配發(fā)，與其同功率等級(jí)的民用 AEP500 渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)于 2018 年核心機(jī)滿轉(zhuǎn)速試驗(yàn)成功，第十二屆及十三屆航展亮相展示。

我國(guó)軍用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展譜系齊全，功率覆蓋完整。WZ9（玉龍）為我國(guó)首款完全自主研制的先進(jìn)渦軸 發(fā)動(dòng)機(jī)，2013 年獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，配裝我國(guó)目前主力武裝直升機(jī)直-10。WZ9 研制成功后，國(guó)內(nèi)自主及 聯(lián)合國(guó)外共同研制多款軍民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)，設(shè)計(jì)、制造及試驗(yàn)?zāi)芰σ丫咭?guī)模，渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)是我國(guó)航發(fā)為數(shù) 不多的研制水平同步配套飛機(jī)的領(lǐng)域。我國(guó)“軍機(jī) 20 家族”中先進(jìn) 10 噸級(jí)直 20 即配裝新研制的 WZ10 發(fā)動(dòng) 機(jī)，最大功率達(dá) 2000KW。WZ16 發(fā)動(dòng)機(jī)是我國(guó)首次與國(guó)外以對(duì)等合作模式完成研制的軍民兩用航空產(chǎn)品，已 全面嚴(yán)格按照最新適航規(guī)章完成研制和適航審查全過(guò)程，于 2021 年 3 月 11 日獲頒適航生產(chǎn)許可證。

我國(guó)民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀:大發(fā)在研可期、小發(fā)研制順利

我國(guó)民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)中客運(yùn)飛機(jī)動(dòng)力裝置被國(guó)外完全壟斷，通航動(dòng)力裝置則由國(guó)外進(jìn)口、國(guó)內(nèi)軍用航 發(fā)衍生及民營(yíng)企業(yè)自研，進(jìn)口約占到 80%以上。為配套中國(guó)商飛的大飛機(jī)產(chǎn)品族，我國(guó)大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)共 規(guī)劃了三個(gè)產(chǎn)品系列：一是 160 座窄體客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) CJ-1000，配裝 C919 大型客機(jī)；二是 280 座寬體客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) CJ-2000，配裝 CR929 寬體客機(jī)；三是 110~130 座的新支線發(fā)動(dòng)機(jī) CJ-500，配裝 ARJ21 支線客機(jī)的改進(jìn)型。

2017 年 12 月，大型客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) CJ1000A 型號(hào)研制項(xiàng)目在上海通過(guò)由工業(yè)和信息化部、中國(guó)民航局、國(guó)防 科工局等部門組織的概念設(shè)計(jì)評(píng)審，標(biāo)志著我國(guó)大型客機(jī)動(dòng)力裝置從技術(shù)驗(yàn)證全面轉(zhuǎn)入工程研制。根據(jù)航空發(fā) 動(dòng)機(jī)研制全壽命周期規(guī)律，預(yù)計(jì) CJ-1000A 發(fā)動(dòng)機(jī) 2022 年完成地面試驗(yàn)性能達(dá)標(biāo)，完成工程驗(yàn)證，2024 年開(kāi) 展科研試飛及型號(hào)合格證適航檢查，2028 年完成設(shè)計(jì)定型，取得型號(hào)合格證，開(kāi)始小規(guī)模交付，2035 年前完 成生產(chǎn)許可證取證，并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模交付。

民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)定型、生產(chǎn)過(guò)程審查及產(chǎn)品出廠均需由國(guó)家民航管理部門依據(jù)適航規(guī)章進(jìn)行嚴(yán)格審 定方可進(jìn)入市場(chǎng)，其中設(shè)計(jì)定型后頒發(fā)型號(hào)合格證（TC），生產(chǎn)定型后頒發(fā)生產(chǎn)許可證（PC），生產(chǎn)的單臺(tái)發(fā) 動(dòng)機(jī)還需取得單機(jī)適航證（AC）。外部適航審查的介入標(biāo)志著民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部研制進(jìn)展有效。據(jù)商發(fā)“心 動(dòng)商發(fā)”公眾號(hào)披露，2017 年 4 月 28 日商發(fā)向中國(guó)民用航空適航審定中心(簡(jiǎn)稱適航審定中心)遞交 CJ-1000A 型號(hào)項(xiàng)目適航工作聯(lián)系函，標(biāo)志著型號(hào)合格審定第一階段工作的啟動(dòng)；2018 年 5 月 15 至 16 日，適航審定中心 與商發(fā)召開(kāi)適航審定概念設(shè)計(jì)階段項(xiàng)目協(xié)調(diào)會(huì)。按照國(guó)家民航局適航審定中心對(duì)國(guó)產(chǎn)首架支線客機(jī) ARJ-21 適 航審查的節(jié)奏，ARJ21 取證是從 2003 年中國(guó)民航局受理 ARJ21-700 飛機(jī)適航審查申請(qǐng)開(kāi)始，到 2014 年 12 月 正式獲得民航局 TC，前后共耗時(shí) 12 年，也可相應(yīng)預(yù)計(jì)首次適航審查的國(guó)產(chǎn) CJ-1000A 發(fā)動(dòng)機(jī)在 2030 年前設(shè) 計(jì)定型，取得 TC 證。

我國(guó)軍用渦軸渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的譜系化發(fā)展，衍生至民用領(lǐng)域，多款民用渦軸及渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)研制進(jìn)展順利。2021 年 7 月 27 日，中國(guó)航發(fā)宣布 AES100 發(fā)動(dòng)機(jī)雙發(fā)配裝直升機(jī)首飛成功。AES100 發(fā)動(dòng)機(jī)是我國(guó)第一型具有 國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 1000kW 級(jí)先進(jìn)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，可滿足 5~6 噸級(jí)雙發(fā)和 3~4 噸級(jí)單發(fā)直升 機(jī)動(dòng)力需求，特別針對(duì)中國(guó)山地高原環(huán)境較多這一客觀情況，AES100 有較大的設(shè)計(jì)功率裕度，能滿足其在目 前國(guó)內(nèi)最高的民用機(jī)場(chǎng)—海拔 4411 米的稻城亞丁機(jī)場(chǎng)的使用需求。

2018 年 9 月 28 日，中國(guó)航發(fā)宣布 AEP500 民用渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)首臺(tái)核心機(jī)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速達(dá)標(biāo)，工作狀態(tài)穩(wěn)定。AEP500 是我國(guó)自主設(shè)計(jì)制造的 5000KW 級(jí)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)，追平國(guó)際先進(jìn)水平，具有耗油率低、壽命長(zhǎng)、可靠性 高等技術(shù)特點(diǎn)，可滿足民用先進(jìn)渦槳支線客機(jī)、中型貨運(yùn)飛機(jī)等對(duì)動(dòng)力的需求。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)全壽命周期：研制、批產(chǎn)及大修

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是航空裝備發(fā)展的主要瓶頸

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)性能、可靠性和成本的決定性因素，發(fā)動(dòng)機(jī)加燃油的重量占戰(zhàn)斗機(jī)/轟炸機(jī)/運(yùn)輸機(jī)起飛 總重量的 40-60%，其壽命期費(fèi)用占整個(gè)飛機(jī)的 20-40%。特別是渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)明以后，推進(jìn)技術(shù)的進(jìn)展更 是突飛猛進(jìn)，使飛機(jī)的性能和任務(wù)能力取得了重大突破。戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)本身的推重比從 3 提高到 8，在保持發(fā) 動(dòng)機(jī)重量占飛機(jī)總重量百分比一定的條件下，使戰(zhàn)斗機(jī)飛機(jī)推重比由 0.3 提高到 1.1-1.2。

發(fā)動(dòng)機(jī)的升級(jí)換代決定戰(zhàn)機(jī)的作戰(zhàn)性能先進(jìn)程度，一代動(dòng)力、一代航空。由于人和飛機(jī)能承受過(guò)載的限制， 飛機(jī)推重比沒(méi)必要超過(guò) 1.2，發(fā)動(dòng)機(jī)推力的提升可以繼續(xù)用于提高軍機(jī)的有效載荷上限。噴氣式運(yùn)輸機(jī)的燃油 效率決定其可投送運(yùn)輸航程，目前已改善 60%，其 3/4 是由發(fā)動(dòng)機(jī)耗油率提升所貢獻(xiàn)。新的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)為飛機(jī) 提供新的任務(wù)能力，如帶加力小涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的采用，使軍用飛機(jī)突破聲障并直逼 3 倍聲速，旅客機(jī)實(shí)現(xiàn) 2 倍聲速的巡航飛行；旋轉(zhuǎn)噴管發(fā)動(dòng)機(jī)和升力發(fā)動(dòng)機(jī)使垂直起落飛機(jī)成為可能；大推力的高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 開(kāi)創(chuàng)了巨型遠(yuǎn)程科技的新時(shí)代；矢量噴管為戰(zhàn)機(jī)提供直接力控制，從而使戰(zhàn)機(jī)具有過(guò)失速超機(jī)動(dòng)性；很高的渦 輪前燃?xì)鉁囟仁箲?zhàn)斗機(jī)能不開(kāi)加力進(jìn)行超聲速巡航，大幅增加航程和提高突防能力；目前在研的渦輪-沖壓組 合動(dòng)力裝置將使各種高超音速飛行器成為可能。

配套航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制進(jìn)度是整個(gè)飛機(jī)研制進(jìn)度的決定性因素。當(dāng)一種新飛機(jī)處于概念研究階段時(shí)，發(fā)動(dòng) 機(jī)應(yīng)處于演示/驗(yàn)證階段，飛機(jī)試飛時(shí)必須有一臺(tái)相當(dāng)成熟的發(fā)動(dòng)機(jī)與之配套，在地面要積累 2000-4000 小時(shí) 的試驗(yàn)時(shí)間。因此，航空事業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家都認(rèn)為先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)對(duì)保持軍事和商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)發(fā)揮著重要作用， 將優(yōu)先發(fā)展發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)作為國(guó)策，制定了長(zhǎng)遠(yuǎn)的、高投入的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展計(jì)劃，并嚴(yán)禁向別國(guó)轉(zhuǎn)移發(fā)動(dòng)機(jī)技 術(shù)。從全球航空裝備發(fā)展歷程看，航空發(fā)動(dòng)機(jī)一直是航空裝備發(fā)展的主要瓶頸。

巨額風(fēng)險(xiǎn)及收益共存，航發(fā)型號(hào)衍生擴(kuò)展其價(jià)值壽命

航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制是一項(xiàng)長(zhǎng)周期高風(fēng)險(xiǎn)的工作。按照國(guó)外型號(hào)研制經(jīng)驗(yàn)，一款新型發(fā)動(dòng)機(jī)一般需要做 10 萬(wàn) 小時(shí)零部件試驗(yàn)、4 萬(wàn)小時(shí)附件試驗(yàn)、1 萬(wàn)小時(shí)整機(jī)試驗(yàn)和 3000 小時(shí)以上試飛考核；一款新研發(fā)動(dòng)機(jī)研制費(fèi)用 需要 25 億美元左右，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)性能進(jìn)步而選擇的技術(shù)路線可能帶來(lái)巨大的周期及成本風(fēng)險(xiǎn)，如二十世紀(jì) 70 年代，英國(guó)航發(fā)制造寡頭 RR 公司在 RB211 研制中采用當(dāng)時(shí)尚不成熟的復(fù)材風(fēng)扇葉片技術(shù)導(dǎo)致型號(hào)嚴(yán)重拖期及 兩倍超預(yù)算，險(xiǎn)導(dǎo)致公司破產(chǎn)，最終由英國(guó)政府注資挽救。

我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制自“飛發(fā)分離、獨(dú)立發(fā)展”后，擺脫了原先航空發(fā)動(dòng)機(jī)依托軍機(jī)型號(hào)重復(fù)性立項(xiàng)、斷 續(xù)式投入、壽命短期化的問(wèn)題，逐漸呈現(xiàn)出“一發(fā)多配、一發(fā)多型、譜系化發(fā)展”的格局，在一款航發(fā)型號(hào)設(shè) 計(jì)定型后會(huì)繼續(xù)進(jìn)行型號(hào)發(fā)展性研究，開(kāi)發(fā)其改型型號(hào)，從而擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域及經(jīng)濟(jì)社會(huì)價(jià)值。我國(guó)第一款走 完自主設(shè)計(jì)、試制、試驗(yàn)、試飛全過(guò)程的中等推力級(jí)軍用渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)昆侖 WP14 于 2002 年正式定型后應(yīng)用于 殲 8 系列軍機(jī)，由于二代戰(zhàn)機(jī)逐漸被三代/四代戰(zhàn)機(jī)取代的大背景，昆侖發(fā)動(dòng)機(jī)并未在軍機(jī)動(dòng)力領(lǐng)域大放異彩， 但 2000 年基于 WP14 航空發(fā)動(dòng)機(jī)改型的 QD128 燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)，功率達(dá)到 11500kW、效率達(dá)到 27%，用于 分布式供能、工業(yè)發(fā)電、應(yīng)急電源。根據(jù)中國(guó)航發(fā)官網(wǎng) 2018 年披露，已累計(jì)銷售 5 臺(tái)套機(jī)組，伊拉克米桑油 田發(fā)電機(jī)組單臺(tái)累計(jì)運(yùn)行超過(guò) 2 萬(wàn)小時(shí)。

我國(guó)三代戰(zhàn)機(jī)主力配發(fā)太行 WS10 發(fā)動(dòng)機(jī)是我國(guó)航空動(dòng)力實(shí)現(xiàn)追趕、擺脫進(jìn)口依賴的重要的里程碑式型號(hào)。據(jù)公開(kāi)資料，WS10 型號(hào)自 2005 年完成定型后，其已完成多款 WS10X 改型，成功應(yīng)用于殲 10、殲 11、殲 15 （含艦載）、殲 16 等多系列軍機(jī)型號(hào)，有望成為我國(guó)交付數(shù)量最多、應(yīng)用領(lǐng)域最多元化的型號(hào)。同時(shí) WS10 型 號(hào)也被擴(kuò)展至其他非航領(lǐng)域，其航改燃機(jī) QD/QC185 可用于分布式發(fā)電及艦船動(dòng)力。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）

航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制：技術(shù)成熟度逐漸提升，定型決定放量

美國(guó)第 4 代發(fā)動(dòng)機(jī)的研究和發(fā)展是完全按照全壽命管理理念和方法進(jìn)行的，基于技術(shù)成熟度提升的發(fā)動(dòng)機(jī) 研制及發(fā)展路徑為：基礎(chǔ)研究→部件技術(shù)研究→核心機(jī)→技術(shù)驗(yàn)證機(jī)→工程驗(yàn)證機(jī)→原型機(jī)。配裝世界首款四 代戰(zhàn)機(jī) F-22 的 F119 航空發(fā)動(dòng)機(jī)，其部件技術(shù)研究始于 20 世紀(jì) 70 年代中期，1980 年開(kāi)始核心機(jī)研制，1983 年 開(kāi)始技術(shù)驗(yàn)證機(jī)研制，1986 年開(kāi)始驗(yàn)證機(jī)研制。F119 發(fā)動(dòng)機(jī)工程研制從 1991 年開(kāi)始，于 1999 年實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)定 型，于 2002 年 7 月獲得初步使用批準(zhǔn)，于 2005 年 12 月配裝 F-22 飛機(jī)具備初始作戰(zhàn)能力。F119 發(fā)動(dòng)機(jī)研究和 發(fā)展全周期長(zhǎng)達(dá) 30 年，其中發(fā)動(dòng)機(jī)工程研制周期也有 15 年。

部件技術(shù)研究：部件技術(shù)研究是運(yùn)用基礎(chǔ)研究獲得的技術(shù)成果，以工程應(yīng)用為目標(biāo)，開(kāi)展部件或系統(tǒng)的設(shè) 計(jì)、制造和試驗(yàn)驗(yàn)證，為開(kāi)展核心機(jī)、技術(shù)驗(yàn)證機(jī)以及發(fā)動(dòng)機(jī)工程研制提供技術(shù)儲(chǔ)備。部件技術(shù)研究不僅關(guān)注 先進(jìn)部件的氣動(dòng)性能，也要研究和驗(yàn)證部件的結(jié)構(gòu)完整性，但一般只涉及部件或系統(tǒng)自身特性的評(píng)價(jià)，不涉及 部件之間的相互影響。以渦扇航空發(fā)動(dòng)機(jī)為例，航空發(fā)動(dòng)機(jī)可分解為風(fēng)扇、低壓壓氣機(jī)、高壓壓氣機(jī)、燃燒室、 高壓渦輪、低壓渦輪等六大單元體及控制監(jiān)視、機(jī)械傳動(dòng)、外部管路及加力尾噴、引氣放氣等系統(tǒng)，在確定的 航空發(fā)動(dòng)機(jī)總體打樣、接口關(guān)系、性能匹配基礎(chǔ)上，各單元體及系統(tǒng)需開(kāi)發(fā)部件試驗(yàn)件，進(jìn)行結(jié)構(gòu)、性能及功 能驗(yàn)證。而部件試驗(yàn)驗(yàn)證則需在其配套的下屬零部件完成相應(yīng)的驗(yàn)證后方可整體開(kāi)展。由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制按照“先局部、再整體”的驗(yàn)證順序，整體驗(yàn)證成本及周期非常高昂和漫長(zhǎng)，因此一 般航空發(fā)動(dòng)機(jī)用新材料、新工藝需從部件技術(shù)設(shè)計(jì)階段就引入，全流程參與“零件、組件、部件”的逐級(jí)驗(yàn)證 過(guò)程，并最終完成整機(jī)試車考核，因此航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零部件涉及的原材料及特種加工在部件技術(shù)設(shè)計(jì)階段驗(yàn) 證后，一般不會(huì)再進(jìn)行調(diào)整。

核心機(jī)及技術(shù)驗(yàn)證機(jī)：核心機(jī)及技術(shù)驗(yàn)證機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)階段是以實(shí)現(xiàn)新型發(fā)動(dòng)機(jī)綜合或單項(xiàng)技術(shù)特征為目標(biāo)， 開(kāi)展部件和系統(tǒng)技術(shù)集成研究和試驗(yàn)驗(yàn)證，研究部件之間的相互影響和匹配性，初步驗(yàn)證部件和系統(tǒng)的可靠性 和耐久性，以減少新技術(shù)進(jìn)入工程應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)。該階段通常包括括核心機(jī)、技術(shù)驗(yàn)證機(jī)的設(shè)計(jì)和試制，并在試 驗(yàn)器、地面試車臺(tái)以及模擬高空條件下開(kāi)展試驗(yàn)驗(yàn)證。技術(shù)驗(yàn)證機(jī)可以采用區(qū)別于最終產(chǎn)品的部分設(shè)備、零件 進(jìn)行串換件裝機(jī)測(cè)試，如用鈦合金空心風(fēng)扇葉片代替加工難度更大的金屬邊強(qiáng)化的復(fù)材風(fēng)扇葉片，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜 系統(tǒng)并行研發(fā)，避免部分研發(fā)緩慢拖累整體研制進(jìn)程。

經(jīng)過(guò)核心機(jī)及技術(shù)驗(yàn)證機(jī)驗(yàn)證各部件系統(tǒng)匹配有效后，新型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)即被認(rèn)為具備技術(shù)可行性，航空 發(fā)動(dòng)機(jī)即可轉(zhuǎn)入正式工程研制階段。工程研制階段的主要任務(wù)是根據(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。工程驗(yàn)證機(jī)：與技術(shù)驗(yàn)證機(jī)相比，工程驗(yàn)證機(jī)與最終航發(fā)產(chǎn)品更為接近，原技術(shù)驗(yàn)證機(jī)中替代的部分設(shè)備、 零件需更換為正式工程零件。針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)的作戰(zhàn)使用性能要求，通過(guò)驗(yàn)證機(jī)的設(shè)計(jì)、試制、試驗(yàn)等工作， 將發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)研制準(zhǔn)備采用的新技術(shù)進(jìn)行集成，驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)部件在整機(jī)環(huán)境下、整機(jī)在模擬真實(shí)環(huán)境下的可行 性，進(jìn)一步驗(yàn)證新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)的成熟度和可用性，減少發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入原型機(jī)研制的技術(shù)、成本和進(jìn)度 風(fēng)險(xiǎn)，并為確定原型機(jī)設(shè)計(jì)方案奠定基礎(chǔ)。工程驗(yàn)證機(jī)研制是發(fā)動(dòng)機(jī)原型機(jī)研制的重要準(zhǔn)備階段。

設(shè)計(jì)定型是在發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始小批領(lǐng)先使用前，開(kāi)展一系列零部件、系統(tǒng)和整機(jī)地面試驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)高空臺(tái)試驗(yàn) 和定型試飛。主要任務(wù)包括關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)完整性試驗(yàn)、重要成附件試驗(yàn)、環(huán)境和吞咽試驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)外部特征 和燃油試驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)首翻期壽命持久試車和高空臺(tái)試驗(yàn)，并在整個(gè)飛行包線內(nèi)進(jìn)行定型試飛，開(kāi)展可靠性、維 修性、測(cè)試性、安全性和壽命評(píng)估，給出是否可以設(shè)計(jì)定型、開(kāi)始小批領(lǐng)先使用的結(jié)論。生產(chǎn)定型階段是在發(fā)動(dòng)機(jī)投入大批量生產(chǎn)前，為促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)使用成熟，開(kāi)展小批領(lǐng)先使用，同步開(kāi)展發(fā)動(dòng) 機(jī)全壽命試車，并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量穩(wěn)定性和批量生產(chǎn)條件進(jìn)行全面考核。主要任務(wù)包括開(kāi)展小批領(lǐng)先使用考核 發(fā)動(dòng)機(jī)作戰(zhàn)使用性能和部隊(duì)適用性，做好發(fā)動(dòng)機(jī)外場(chǎng)使用技術(shù)服務(wù)保障和排故攻關(guān)工作，開(kāi)展發(fā)動(dòng)機(jī)全壽命試 車和試修理、高空臺(tái)試驗(yàn)（如設(shè)計(jì)定型技術(shù)狀態(tài)有變化），進(jìn)一步考核發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性、維修性和保障性并進(jìn)行 全壽命評(píng)估，給出是否可以大批量裝備使用的結(jié)論。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)批產(chǎn)：技術(shù)成熟度對(duì)供應(yīng)起量及單機(jī)成本影響巨大

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)空中飛行的唯一動(dòng)力，具有極高的可靠性要求，因此新型航發(fā)的設(shè)計(jì)制造過(guò)程需要較長(zhǎng) 的技術(shù)成熟期，通過(guò)大量的地面及飛行試驗(yàn)，逐漸小批量先鋒試用，迭代發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題后，才具備設(shè)計(jì)定型 及批量交付條件。新型航發(fā)單機(jī)交付周期長(zhǎng)、成本較高，主要由以下原因?qū)е拢?/p>

零件制造環(huán)節(jié)：新型航發(fā)一般會(huì)選用一定的新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝（三新）來(lái)實(shí)現(xiàn)性能提升，三新需要 較大的工藝使用及驗(yàn)證成本，包括新工裝設(shè)備投入、初始較高廢品損失、專項(xiàng)檢測(cè)使用費(fèi)用等，因此，新型航 發(fā)研制初期，零件制造成本會(huì)有較大增加；部、組件裝配環(huán)節(jié)：與制造過(guò)程類似，新型航發(fā)裝配需要配備新的工裝器具，需要反復(fù)的試裝試配，裝配 過(guò)程會(huì)發(fā)現(xiàn)航發(fā)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題并協(xié)調(diào)解決，因此新機(jī)裝配時(shí)間一般比批產(chǎn)航發(fā)長(zhǎng) 40-60%，人力成本及制造費(fèi) 用更大；

試車排故環(huán)節(jié)：航空發(fā)動(dòng)機(jī)需經(jīng)歷“工廠試車+檢驗(yàn)試車”兩次驗(yàn)證合格后方可出廠交付。新型航發(fā)由于 設(shè)計(jì)尚不可靠或者制造不成熟等原因，易出現(xiàn)更多的試驗(yàn)異?；蚬收希枰匦路纸狻z查、排故、再裝、再 試，發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題的過(guò)程可能迭代多次，直接導(dǎo)致新型航發(fā)的出廠單機(jī)成本遠(yuǎn)高于批產(chǎn)，且具有較大的不可 測(cè)性；外場(chǎng)服役環(huán)節(jié)：在新型航發(fā)交付外場(chǎng)服役過(guò)程中仍會(huì)暴露一定的質(zhì)量問(wèn)題，按照“舉一反三”要求，外場(chǎng) 發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題會(huì)以技術(shù)通報(bào)形式要求主機(jī)廠對(duì)未交付產(chǎn)品進(jìn)行整改貫徹，涉及到的分解、復(fù)裝及整改成本較大。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)大修：專業(yè)維修廠卡位占優(yōu)，熱端部件需求較大

航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為飛機(jī)的唯一動(dòng)力，其可靠性對(duì)飛機(jī)飛行安全具有決定性影響。根據(jù)美國(guó)空軍災(zāi)難性事故統(tǒng) 計(jì)，1995 年，美國(guó)空軍有 38%的災(zāi)難性事故是由于發(fā)動(dòng)機(jī)的故障造成，其中 F-16 戰(zhàn)斗機(jī)由于發(fā)動(dòng)機(jī)故障造成 7 次災(zāi)難性事故，占其總災(zāi)難性事故的 77.7%。上世紀(jì)我國(guó)原航空工業(yè)部質(zhì)量司曾統(tǒng)計(jì)，1952 年至 1983 年，空 軍戰(zhàn)機(jī)因產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造等質(zhì)量問(wèn)題共發(fā)生的等級(jí)事故中，發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量占 48.3%，在一等事故中，發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量 問(wèn)題約占 38%。因此，在各國(guó)的軍用航空裝備維保體系中，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的定時(shí)及視情維修養(yǎng)護(hù)工作量占比都 非常大。隨著我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制水平的提升，航發(fā)故障率呈現(xiàn)明顯下降，但航空發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的維修養(yǎng)護(hù)，以 使其持續(xù)適航，仍為航發(fā)全壽命周期中的重要工作，也是航發(fā)全壽命周期成本中的重要組成部分。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)使用階段的維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用約占全壽命周期成本的 45-50%，與航空發(fā)動(dòng)機(jī)本身的價(jià) 值量接近。航發(fā)熱端轉(zhuǎn)動(dòng)件主要在高溫重載條件下服役，其使用壽命約為冷端部件的 1/3 左右，因此維修更換 的零部件以熱端轉(zhuǎn)動(dòng)件為主，占比約 70%。

軍用航發(fā)修理分為三個(gè)層級(jí)：基層級(jí)、中繼級(jí)及基地級(jí)。基層級(jí)維修指由直接使用航空裝備的單位對(duì)裝備 進(jìn)行的維修，主要包括日常維修保養(yǎng)、周期性檢測(cè)、定期檢修、一般性改裝、結(jié)構(gòu)小修及輕度戰(zhàn)傷搶修；中繼 級(jí)指航空兵師等修理機(jī)構(gòu)對(duì)航空裝備進(jìn)行的維修，主要包括機(jī)體結(jié)構(gòu)中修，機(jī)載設(shè)備、機(jī)件的中修、大修，部 分零配件的修配制造，較大的改裝和戰(zhàn)傷搶修；涉及到中繼無(wú)法滿足的裝備深度修理，如發(fā)動(dòng)機(jī)排故過(guò)程復(fù)雜 或分解修理程度較大的，則返回專業(yè)大修廠或主機(jī)廠進(jìn)行基地級(jí)維修。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修過(guò)程中涉及到較多的故障零部件恢復(fù)。長(zhǎng)期以來(lái)，為保證修后可靠性，航發(fā)行業(yè)針對(duì)故障 件傾向于“換”，而不是“修”，這導(dǎo)致航發(fā)維修成本中換件成本居高不下，占比超過(guò)一半。而由于軍用航發(fā)使用環(huán)境極為惡劣，翻修期一般只有數(shù)百小時(shí)，葉片等關(guān)鍵件報(bào)廢量極大。因此，發(fā) 展航空關(guān)鍵零件修復(fù)再生技術(shù)成為航發(fā)維修的重點(diǎn)發(fā)展方向，目前主流工藝就是激光熔覆等金屬增材制造技術(shù)。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）

航空發(fā)動(dòng)機(jī)全壽命周期價(jià)值分拆

軍機(jī)裝備質(zhì)與量差距明顯，航發(fā)換代上量需求明確且在加速

中美目前主戰(zhàn)軍機(jī)裝備從數(shù)量及組成上存在明顯差距，美軍機(jī)種數(shù)量大都雙倍以上于我國(guó)，按亞太地區(qū)部 署過(guò)半軍事能力的預(yù)期，我國(guó)目前在較多機(jī)型上還不足以對(duì)美國(guó)取得戰(zhàn)略均勢(shì)，尤其遠(yuǎn)程投送的運(yùn)輸機(jī)及現(xiàn)代 化作戰(zhàn)需求的特種飛機(jī)，中國(guó)軍機(jī)數(shù)量明顯偏少，屬于明顯的戰(zhàn)略短板，規(guī)模上量需求強(qiáng)烈。軍機(jī)代際組成是 其作戰(zhàn)能力的重要體現(xiàn)，以中美間數(shù)量差距最小的戰(zhàn)斗機(jī)為例，美國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)斗機(jī)換代，形成三代機(jī)及三代 半為主體，四代機(jī)為骨干的戰(zhàn)機(jī)結(jié)構(gòu)調(diào)整，而我國(guó)目前二代機(jī)數(shù)量近半，先進(jìn)三/四代戰(zhàn)機(jī)占比明顯不足，甚 至落后于俄羅斯，軍機(jī)換代需求明顯。

發(fā)動(dòng)機(jī)全壽命周期成本分拆

按照一型航空發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)全壽命周期費(fèi)用分拆，不考慮新建試驗(yàn)設(shè)備及通用性保障條件，航發(fā)型號(hào)設(shè)計(jì)階 段費(fèi)用占比約 8-12%，其中試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)制造費(fèi)用占比最高，達(dá)到 45-55%；航發(fā)型號(hào)生產(chǎn)制造階段費(fèi)用占比約 40-45%，主要為航發(fā)零部件制造及裝配試車費(fèi)用；運(yùn)營(yíng)階段占航發(fā)型號(hào)全壽命周期費(fèi)用占比最高，達(dá)到 45- 50%，其中涉及生產(chǎn)制造的零部件更新占比達(dá) 50%左右。

基于裝備升級(jí)上量的軍用航發(fā)整機(jī)交付及維修市場(chǎng)需求測(cè)算

我國(guó)軍機(jī)主要機(jī)種有戰(zhàn)斗機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、轟炸機(jī)、特種飛機(jī)、直升機(jī)及教練機(jī)等，其中轟炸機(jī)主要承擔(dān)中遠(yuǎn) 程投彈任務(wù)，飛機(jī)結(jié)構(gòu)類似于運(yùn)輸機(jī)；特種飛機(jī)，包括預(yù)警機(jī)、偵察機(jī)、空中加油機(jī)、導(dǎo)航校驗(yàn)飛機(jī)及指揮通 信飛機(jī)等，也主要以運(yùn)輸機(jī)為機(jī)載平臺(tái)；而教練機(jī)主要為殲教及直升機(jī)教練機(jī)為主，因此將我國(guó)軍機(jī)按戰(zhàn)斗機(jī) 類、運(yùn)輸機(jī)類及直升機(jī)類分類，按批產(chǎn)交付及維修部分，測(cè)算未來(lái) 5 年及 10 年的軍用航發(fā)整機(jī)交付市場(chǎng)為 2532 億及 5321 億元，維修市場(chǎng)為 974 億及 2136 億元。測(cè)算過(guò)程以五年分階段開(kāi)展，主要假設(shè)有：

1、增量假設(shè)：我國(guó)軍機(jī)更新?lián)Q代及規(guī)模上量體現(xiàn)為二代戰(zhàn)機(jī)逐漸被替換，三代戰(zhàn)機(jī)逐漸成為主體，四代 戰(zhàn)機(jī)發(fā)展為骨干力量。經(jīng)對(duì)比中美間軍機(jī)數(shù)量及結(jié)構(gòu)差異，我們預(yù)計(jì)未來(lái) 5 年及 10 年，我國(guó)軍機(jī)涉及老舊機(jī) 型替換及規(guī)模補(bǔ)充，新入列 2640 及 4355 架。

2、配發(fā)假設(shè)：假設(shè)我國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)全部配裝渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，運(yùn)輸機(jī)配裝渦槳和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)各占一半，直升機(jī)全 部配裝渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)。同時(shí)，假設(shè)存量戰(zhàn)機(jī)中中輕載型占比較大，新增戰(zhàn)機(jī)重載型比例提高，配發(fā)比例更高；

3、維修占比假設(shè)：根據(jù)航發(fā)全壽命周期費(fèi)用分布，維修價(jià)值量約占配套采購(gòu)成本 50%；

4、備件占比假設(shè)：軍機(jī)外場(chǎng)使用需要采購(gòu)一定的航發(fā)備件以作緊急更換，假設(shè)未來(lái) 5 年采購(gòu)備件比（備 件占當(dāng)期裝機(jī)需求比例）為 0.3，未來(lái) 5-10 年，隨著航發(fā)可靠性增長(zhǎng)，采購(gòu)備件比為 0.2；

通用航發(fā)及商用大飛機(jī)航發(fā)市場(chǎng)需求測(cè)算

2021 年我國(guó)通用航空發(fā)展得到政策面的極大支持。湖南、湖北、黑龍江、安徽、海南等省份均出臺(tái)通用 航空發(fā)展規(guī)劃及支持方案，其中湖南成為全國(guó)首個(gè)全域低空開(kāi)放試點(diǎn)省份，通用航空迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇期。通用航 發(fā)領(lǐng)域，除中航航發(fā)下屬南方、東安、輕動(dòng)等國(guó)家主力隊(duì)伍外，還有宗申航發(fā)、應(yīng)流航空、上海尚實(shí)、安徽航 瑞、中發(fā)天信等相關(guān)企業(yè)，均通過(guò)并購(gòu)或自研的路徑進(jìn)行通航動(dòng)力布局。根據(jù)中國(guó)航空工業(yè)發(fā)展研究中心預(yù)測(cè)，2018 年至 2028 年，中國(guó)市場(chǎng)對(duì)通用航空發(fā)動(dòng)機(jī)總需求量為 18410 臺(tái)，總量約 780 億元，預(yù)計(jì) 2021-2031 年市場(chǎng)空間增長(zhǎng) 50%。根據(jù)《我國(guó)通用航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展思考》統(tǒng)計(jì)，國(guó) 內(nèi)通用航空飛機(jī)配發(fā)中，中國(guó)航發(fā)各主機(jī)廠渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)占比 2.4%，渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)占比 0.8%，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)占比幾 乎為 0。假設(shè)未來(lái) 10 年，中國(guó)航發(fā)各主機(jī)廠綜合市場(chǎng)份額達(dá)到 10%，則可享受通用航空動(dòng)力市場(chǎng)份額約 117 億元。

配套中國(guó)商飛 C919 及 C929 商用大飛機(jī)的長(zhǎng)江型號(hào)大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)（CJ-1000 及 CJ-2000）正處于研 制階段，由于商用大涵道比航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)水平、可靠性要求及運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)非常高，預(yù)計(jì)未來(lái) 10 年內(nèi)仍主要以 工程研制、適航取證及小批試用為主。以美國(guó)通用電氣 GE 公司研制的曾獲世界最大推力紀(jì)錄的商用航空發(fā)動(dòng) 機(jī) GE90 型號(hào)為例，GE90 發(fā)動(dòng)機(jī)于 1990 年正式提出，92 年首次進(jìn)行核心機(jī)試驗(yàn)，93 年進(jìn)行全尺寸發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī) 試驗(yàn)，95 年獲 FAA 發(fā)動(dòng)機(jī)適航證，并于同年投入使用，GE90 發(fā)動(dòng)機(jī)的研制費(fèi)用約 12-30 億美元。鑒于我國(guó)首 次研制商用大涵道比航空發(fā)動(dòng)機(jī)，所需的試驗(yàn)件數(shù)量、研制周期及研制成本均倍于 GE90，預(yù)計(jì)兩型商用大涵 道比航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制費(fèi)用達(dá)到 GE90 研制總費(fèi)用的 2-3 倍，約 350 億元。