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重磅訊息!我國自主研製渦軸發動機適航技術取得重要突破【附航空發動機技術賽道觀察圖譜】

2024-01-30 04:02:34

瞻觀前沿

航空發動機被稱為飛機的“心臟”,為飛機提供了所需的燃料和動力,使飛機能夠在空中飛行。因此它們被認為是飛機最關鍵的組成部分之一。

1月29日,中國航空發動機集團釋出訊息,我國自主研製的AES100先進民用渦軸發動機的整機結冰適航試驗已經圓滿完成。該實驗成功標誌著渦軸發動機適航技術取得了重要突破,填補了國內空白。AES100發動機是我國第一型完全自主創新研製、具有當代國際先進水平的先進民用渦軸發動機,主要用於民用直升機。

整機結冰試驗是利用特種裝置模擬惡劣的結冰天氣條件,來驗證發動機在這種環境下工作時的安全性和可靠性。本次試驗是國內發動機首次開展燃油結冰適航試驗。為確保適航試驗成功,中國航發AES100發動機研製團隊和中國民航適航審定中心共同開展了大量的設計最佳化和試驗摸底工作。

據瞭解,穩步推進發動機和螺旋槳適航審查能力,完成了AES100重點型號審查任務,完全掌握中小型渦軸類發動機型號審查能力,是中國民航適航審定中心“十四五”期間的重點工作。自2019年起,審定中心提前介入AES100型號概念設計階段,實現了產品正向適航性設計、驗證和正向審查,完成了整機類、系統部件類和成附件、材料類近千餘項的工作,實現了國內重大突破十餘項。

(圖片來源:攝圖網)

技術價值觀察

航空發動機產業鏈包括研發設計、加工製造(原材料、零部件、整機制造)、運營維修等環節。我國目前已基本建立了完整的航空發動機研製和生產體系。

我國航空發動機的研發設計主要參與者包括國內航空航天重點高校及研究院所,高校如北京航空航天大學、南京航空航天大學等,主要負責發動機的基礎研究;研究院所如中國航發集團四所主要負責發動機的主機研究和設計。

AES100發動機是我國第一款自主創新研製的具有國際競爭力和完全自主智慧財產權的1000千瓦級先進民用渦軸發動機航空發動機,處於航空發動機產業鏈研發設計環節。

宏觀市場觀察

全球航空發動機規模呈現上升的趨勢

據全球領先的航空資料集團Flight Global釋出的《Commercial Engines》,2020年,全球民用航空發動機交付總量為1374臺,較疫情之前有大幅下降,與2019年發動機交付數量相比,減少量超過1000臺,僅佔2018年發動機交付數量的43%,全球民用航空發動機市場規模受疫情影響較大。2021年全球民用航空發動機交付數量開始有所回升,至1812臺,同比增長了31.9%。

中國航空發動機由仿製進入到自主研製階段

從1954年新中國第一臺航空發動機試製成功到現在,中國航空發動機產業已經走過了近70年的發展道路。其間實現了多個具有重要里程碑意義的“第一次”,也經歷了多個型號發動機隨飛機一起下馬的曲折。總的來講,發展早期主要採取國外型號測繪仿製的模式,之後在渦噴-13等部分型號上初步嘗試自主改進設計,直到最終在渦噴-14等型號上實現自主研製。

製造階段成本結構:原材料成本佔比最高

航空發動機製造成本(不含控制系統)主要由兩部分組成:原材料成本、勞動力成本,分別佔比在40%-60%,25%-35%。發動機使用的原材料主要是高溫合金、鈦合金,兩者價值佔比分別在35%、30%左右。高溫合金涉及的主要材料是鎳、鈷金屬,鈦合金主要是鈦。發動機應用的其他材料還包括鋁合金、鋼等。

中國航空發動機技術賽道熱力圖

根據前瞻產業熱力圖顯示,目前航空發動機關鍵技術強相關的城市叢集主要集中在西北和粵港澳大灣區,尤其是廣東省成為重點發展區域。這些城市群已投入大量政策、資金、環境和人才資源用航空發動機研發,成為潛在的航空發動機技術發展中心。根據熱力圖的分佈粵港澳大灣區有極大的可能性成為航空發動機技術的先導區域。重點關注廣東省 廣州市天河區、廣東省廣州市白雲區、廣東省廣州市黃埔區等地的相關企業,以及這些地方對航空發動機產業發展的投資環境和潛力市場。

前瞻經濟學人APP資訊組

更多本行業研究分析詳見前瞻產業研究院《全球及中國航空發動機行業發展前景與投資戰略規劃分析報告》

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