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。
航空发动机产业结构分析
航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械,作为飞机的心脏,不仅是飞机飞行的动力,也是促进航空事业发展的重要推动力,人类航空史上的每一次重要变革都与航空发动机的技术进步密不可分。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。
航空发动机主要可分为三种类型,即活塞式、燃气涡轮式和冲压式,三种航空发动机特点及用途各不相同。目前应用最广的燃气涡轮航空发动机,其又可分为四类,分别为涡轮轴发动机,多用于直升机和垂直/短距起落飞机;涡轮风扇发动机,用于现今大多数飞机;涡轮螺旋桨发动机,主要应用于在中低速飞机或对低速性能有严格要求的巡逻、反潜或灭火等类型飞机;涡轮喷气发动机,主要用于超音速飞机。
根据天眼查App显示,近日,芜湖钻石航空发动机有限公司发生工商变更,奇瑞控股集团有限公司退出股东行列,新增芜湖国资旗下芜湖远大创业投资有限公司为股东,持股29.6%。芜湖钻石航空发动机有限公司成立于2013年12月,法定代表人为郑君,注册资本约2亿人民币,经营范围含通用飞机和其他航空器用的发动机及零部件的研发、制造、销售、维修、服务等。股东信息显示,该公司股东还包括芜湖远大创投旗下芜湖风险投资基金有限公司、芜湖航空投资发展有限公司,以及芜湖航空投资发展有限公司为第一大股东的中电科芜湖钻石飞机制造有限公司等。
进入21世纪,航空发动机正在进一步加速发展,将为人类航空领域带来新的重大变革。传统的航空发动机正在向齿轮传动发动机、变循环发动机、多电发动机、间冷回热发动机和开式转子发动机发展,非传统的脉冲爆震发动机、超燃冲压发动机、涡轮基组合发动机,以及太阳能动力和燃料电池动力等也在不断成熟,这些发动机的发展将使未来的航空器更快、更高、更远、更经济、更可靠,并能够满足更加严格的环保要求,并将使高超声速航空器、跨大气层飞行器和可重复使用的天地往返运输成为现实。
中国航空发动机工业在一片空白的基础上发展起来。从50 多年前被周恩来总理称为“心脏病”起,我国军用航空发动机行业通过引进技术、仿制成品、产品改良、技术创新的方式,建立了较为完备的发动机产业体系。与欧美航空发动机以企业为主的研发体系不同,我国的军工体制沿袭了前苏联"研究所+工厂"的模式。
根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年航空发动机行业市场深度分析及发展策略研究报告》显示:
我国的航空发动机的生产制造主要依靠军工厂,研发则主要以事业单位编制的科研院所为主。目前中央大力倡导深化国企改革的背景下,军工科研院所的改制也被提上日程。科研院所的转企改制,不仅能够提升军工企业的竞争力,还有优化资源配置、提高资金使用效率、促进军民融合等多重作用。
数据显示,2018-2020年中国航空发动机行业市场规模保持了增加的趋势,从2018年的520亿元增加到2020年的620亿元。2019年市场规模的增速为11.2%。受新冠疫情影响,2020年市场规模增速有所下降,为7.3%。
当今世界能够独立研制航空动力并形成产业规模的国家只有联合国五大常任理事国,具有技术和商业优势的则只有美、英两国,企业层面GE、普惠与RR占有明显优势,全球航空发动机产业是典型的寡头垄断市场;而寡头垄断核心技术与市场的背后是一条多层次分工协作的生产供应链,其70%以上的零部件都依靠外部采购。
近年国家持续推进军民融合项目开展,鼓励民企参与军工产品竞争,开始引入市场竞争机制,军工产品生产逐步与市场接轨。客户对军工产品及服务质量提出了更高的要求,这进一步加剧了国内军工企业与有实力、有资质民企间的竞争。虽然目前尚没有可以独立制造发动机整机的民企,但未来可能性依然存在。
军用发动机方面,太行发动机目前主要用于装备中国第三代歼-11B战机,其性能指标与美军F-16战机F110发动机相当,这意味着未来太行发动机有可能取代俄制AL-31F,装备歼-10B与歼-15战机。但涡扇-10在量产过程中并没有做好质量稳定性控制,发动机平均工作300小时即需要大修,无法满足空军战备要求。这导致我国战机依需购买俄罗斯进口发动机以保持战机应战状态。
目前太行发动机仍需时间升级改造以解决稳定性问题,但在改造完成前该型号发动机就有被淘汰的可能,而适合我国四代、五代机的涡扇-15发动机仍在研制过程中,距离正式配装还很遥远。我国在未来5到10年仍需依赖国外进口发动机,国产发动机竞争力不足的现象将长时间存在。民用发动机方面,我国尚不具备自主开发商用航空发动机的能力,目前主要承接外国公司转包业务。
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2023-2028年航空发动机行业市场深度分析及发展策略研究报告
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