航空發(fā)動機(jī)是指為航空器提供飛行所需動力的發(fā)動機(jī)。航空發(fā)動機(jī)是飛機(jī)的心臟,它直接影響飛機(jī)的性能、可靠性及經(jīng)濟(jì)性,是飛機(jī)的核心部件。
建立強(qiáng)大的航空工業(yè)是確立大國地位的必然選擇,自2006年起我國接連出臺政策規(guī)劃助力航空航空工業(yè)的發(fā)展,從國家戰(zhàn)略上明確中長期重點(diǎn)發(fā)展航空工業(yè)的方針,航空工業(yè)的戰(zhàn)略地位已經(jīng)確立,作為航空工業(yè)的核心和最大的短板的航空發(fā)動機(jī)行業(yè)將借航空工業(yè)的東風(fēng),迎來其快速發(fā)展的朝陽期。
2017年底,我國首臺大型客機(jī)發(fā)動機(jī)驗證機(jī)CJ1000AX完成了裝配。這是中國造最大航空發(fā)動機(jī)首次露面,更是中國又在航空領(lǐng)域取得了一項重大突破,表示我國可以制造客機(jī)用的大型發(fā)動機(jī)。
CJ-1000AX又稱長江1000,這是專門為國產(chǎn)C919客機(jī)配發(fā)的型號,真正意義上的民用發(fā)動機(jī),最早在2011年被披露,在歷時數(shù)年的努力,取得階段性成果了,裝配完成意味著,它將開始進(jìn)行測試工作,未來將代替C919客機(jī)上的進(jìn)口發(fā)動機(jī),成為可供選擇的型號之一。
圖表1:CJ-1000AX發(fā)動機(jī)部分參數(shù)(單位:米,級)
數(shù)據(jù)來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理
我國航空發(fā)動機(jī)的未來雖然有著國家政策上的支持,但內(nèi)在的經(jīng)濟(jì)需求也將同樣影響航空發(fā)動機(jī)行業(yè)的研發(fā)方向與發(fā)展速度。因此分析不同航空領(lǐng)域?qū)Πl(fā)動機(jī)的需求將有助于我國航空發(fā)動機(jī)行業(yè)的健康快速發(fā)展。
商業(yè)航空發(fā)展穩(wěn)定
商業(yè)航空作為以航空器進(jìn)行經(jīng)營性的客貨運(yùn)輸?shù)暮娇栈顒?。它的?jīng)營性表明這是一種商業(yè)活動,以盈利為目的,所以商業(yè)航空領(lǐng)域首要考慮的肯定是如何降低成本,增加利潤,選取航空發(fā)動機(jī)首要考慮的也是它的經(jīng)濟(jì)性,如油耗高低、維護(hù)是否方便、續(xù)航能力如何等等。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步,人們的消費(fèi)能力越來越強(qiáng),飛機(jī)這種交通工具也越來越大眾化,而人們對于舒適性的要求也越來越高。航空公司在選取航空發(fā)動機(jī)時,也必須考慮舒適性的問題,如航空發(fā)動機(jī)的噪音大不大、飛行是否平穩(wěn)等方面。
2017年1-11月,全行業(yè)完成運(yùn)輸總周轉(zhuǎn)量986.6億噸公里,增長12.4%,其中旅客周轉(zhuǎn)量8686.7億人公里,同比增長13.3%;貨郵周轉(zhuǎn)量220.5億噸公里,同比增長9.6%。
圖表2:2009-2017年民用航空運(yùn)輸總周轉(zhuǎn)量(單位:億噸公里,%)
數(shù)據(jù)來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理
從商業(yè)航空近幾年的運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量來看,未來我國商業(yè)航空發(fā)動機(jī)需求量將越來越大。
預(yù)計未來10年,中國有望購買2640架商業(yè)飛機(jī),包括支線客機(jī)150架、單通道飛機(jī)1800架、雙通道飛機(jī)600架、超大型飛機(jī)90架,這些飛機(jī)大概需要配備6660臺發(fā)動機(jī),發(fā)動機(jī)銷售需求將達(dá)到4820億元,維修需求將達(dá)到3210億元。
圖表3:我國未來10年商業(yè)航空對應(yīng)航空發(fā)動機(jī)需求量估測(單位:架,臺,億元)
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通用航空需求增長較快
通用航空領(lǐng)域飛機(jī)的應(yīng)用范圍包括了空中巡邏、空中救助、小型專線貨運(yùn)、資源勘測、農(nóng)林防護(hù)、飛行員培訓(xùn)、公司通勤、私人公務(wù)、休閑觀光等方方面面。所以,不同的通用航空飛機(jī)需要能夠適應(yīng)不同的任務(wù)要求,所以用于通用航空飛行器的航空發(fā)動機(jī)來說,就必須針對不同功用的飛機(jī)開發(fā)適用的航空發(fā)動機(jī)。
通用航空由于其具有廣泛的應(yīng)用前景,世界各國對其的應(yīng)用也越來越頻繁。其具有機(jī)動靈活、快捷高效、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn),能直接為農(nóng)、林、牧、漁業(yè)、工業(yè)、建筑、交通、能源等國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)基礎(chǔ)行業(yè)提供服務(wù):在應(yīng)急救援方面,通用航空通過貨物運(yùn)送、難民轉(zhuǎn)移,向面臨自然災(zāi)害、饑餓和戰(zhàn)爭的人們提供必要的人道主義救援。通用航空還可以為環(huán)境保護(hù)與綜合治理、科學(xué)研究等社會公共服務(wù)領(lǐng)域提供有力的保障,為私用、自用飛行、娛武行、游覽觀光飛行、航空教育培訓(xùn)等航空消費(fèi)領(lǐng)域提供有效的供給,為民航專業(yè)技術(shù)人才儲備、保障服務(wù)設(shè)施建設(shè)提供堅實(shí)的基礎(chǔ)。
同時,由于我國低空空域開放激發(fā)了潛在的航空消費(fèi)需求,促使國產(chǎn)航空制造企業(yè)更加貼近目標(biāo)市場,以需求為導(dǎo)向,不斷提高研發(fā)制造水平,生產(chǎn)出更符合用戶現(xiàn)實(shí)需求的通用航空器產(chǎn)品。
這些因素都會加快通用航空業(yè)的發(fā)展速度,而作為航空飛行器不可或缺的一部分,航空發(fā)動機(jī)的需求規(guī)模也會迅速增加。
根據(jù)中國科協(xié)、中國航空學(xué)會、通用航空專家委員會所作的市場預(yù)測,到2020年中國需要通用飛機(jī)將逾10000架。其中活塞飛機(jī)6000架,渦槳飛機(jī)2000架,噴氣公務(wù)機(jī)500架,直升機(jī)1500架。根據(jù)以上數(shù)據(jù),可以推測未來10年中國民航制造業(yè)將達(dá)到2000-2180億美元規(guī)模。按照價值占比25%計算,中國將需要通用航空發(fā)動機(jī)的價值量約為425億美元,需求增長較快。
圖表4:截至2020年我國通用飛機(jī)比重結(jié)構(gòu)預(yù)測(單位:%)
數(shù)據(jù)來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理
軍用航空發(fā)動機(jī)性能要求最高
由于軍用航空發(fā)動機(jī)是一國軍事實(shí)力的體現(xiàn),軍用航空發(fā)動機(jī)比民用航空發(fā)動機(jī)的性能更加優(yōu)越,國外最先進(jìn)的軍用航空發(fā)動機(jī)不可能出售,軍用航空發(fā)動機(jī)的研發(fā)必須在沒有外國幫助的情況下獨(dú)立進(jìn)行。軍用發(fā)動機(jī)要求性能第一,為追求性能不惜一切代價,要能忍受各種嚴(yán)酷環(huán)境,維護(hù)、費(fèi)用、壽命等經(jīng)濟(jì)性要求相對次要,而商用發(fā)動機(jī)則對經(jīng)濟(jì)性要求較高。
全球能夠自行生產(chǎn)軍用噴氣發(fā)動機(jī)的只有美、英、俄、法、中這5個國家,中國的水平遠(yuǎn)落后于這4個國家。美國全面領(lǐng)先,英國也具有競爭力,俄羅斯的軍用航空發(fā)動機(jī)在性能,推力等方面并不落后,但在壽命及大修時間上與美英有較大差距,但俄羅斯產(chǎn)品齊全,能生產(chǎn)各種類型發(fā)動機(jī),這點(diǎn)比英國要強(qiáng),法國的斯奈克瑪公司相對較小,但也能生產(chǎn)合格的渦扇軍用發(fā)動機(jī),可以裝備3代戰(zhàn)斗機(jī)。中國軍用發(fā)動機(jī)的客戶主要是解放軍,另外可能向那些難以影響其生產(chǎn)的友好國家進(jìn)行小規(guī)模出口。未來10年內(nèi),中國軍方飛機(jī)可能需要超過6000臺發(fā)動機(jī)。
圖表5:我國未來10年軍用飛機(jī)及對應(yīng)航空發(fā)動機(jī)需求量估測(單位:架,臺,萬元,億元)