航空發(fā)動機是指為航空器提供飛行所需動力的發(fā)動機。航空發(fā)動機是飛機的心臟,它直接影響飛機的性能、可靠性及經(jīng)濟性,是飛機的核心部件。
建立強大的航空工業(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,我國首臺大型客機發(fā)動機驗證機CJ1000AX完成了裝配。這是中國造最大航空發(fā)動機首次露面,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用的大型發(fā)動機。
CJ-1000AX又稱長江1000,這是專門為國產(chǎn)C919客機配發(fā)的型號,真正意義上的民用發(fā)動機,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,它將開始進行測試工作,未來將代替C919客機上的進口發(fā)動機,成為可供選擇的型號之一。
圖表1:CJ-1000AX發(fā)動機部分參數(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)動機的未來雖然有著國家政策上的支持,但內(nèi)在的經(jīng)濟需求也將同樣影響航空發(fā)動機行業(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)動機的需求將有助于我國航空發(fā)動機行業(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行經(jīng)營性的客貨運輸?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)動機首要考慮的也是它的經(jīng)濟性,如油耗高低、維護是否方便、續(xù)航能力如何等等。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步,人們的消費能力越來越強,飛機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)動機時,也必須考慮舒適性的問題,如航空發(fā)動機的噪音大不大、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年民用航空運輸總周轉(zhuǎn)量(單位:億噸公里,%)
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從商業(yè)航空近幾年的運輸周轉(zhuǎn)量來看,未來我國商業(yè)航空發(fā)動機需求量將越來越大。
預(yù)計未來10年,中國有望購買2640架商業(yè)飛機,包括支線客機150架、單通道飛機1800架、雙通道飛機600架、超大型飛機90架,這些飛機大概需要配備6660臺發(fā)動機,發(fā)動機銷售需求將達到4820億元,維修需求將達到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)域飛機的應(yīng)用范圍包括了空中巡邏、空中救助、小型專線貨運、資源勘測、農(nóng)林防護、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)動機來說,就必須針對不同功用的飛機開發(fā)適用的航空發(fā)動機。
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。其具有機動靈活、快捷高效、環(huán)境適應(yīng)能力強等特點,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)了潛在的航空消費需求,促使國產(chǎn)航空制造企業(yè)更加貼近目標市場,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將逾10000架。其中活塞飛機6000架,渦槳飛機2000架,噴氣公務(wù)機500架,直升機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年我國通用飛機比重結(jié)構(gòu)預(yù)測(單位:%)
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軍用航空發(fā)動機性能要求最高
由于軍用航空發(fā)動機是一國軍事實力的體現(xiàn),軍用航空發(fā)動機比民用航空發(fā)動機的性能更加優(yōu)越,國外最先進的軍用航空發(fā)動機不可能出售,軍用航空發(fā)動機的研發(fā)必須在沒有外國幫助的情況下獨立進行。軍用發(fā)動機要求性能第一,為追求性能不惜一切代價,要能忍受各種嚴酷環(huán)境,維護、費用、壽命等經(jīng)濟性要求相對次要,而商用發(fā)動機則對經(jīng)濟性要求較高。
全球能夠自行生產(chǎn)軍用噴氣發(fā)動機的只有美、英、俄、法、中這5個國家,中國的水平遠落后于這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,這點比英國要強,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,可以裝備3代戰(zhàn)斗機。中國軍用發(fā)動機的客戶主要是解放軍,另外可能向那些難以影響其生產(chǎn)的友好國家進行小規(guī)模出口。未來10年內(nèi),中國軍方飛機可能需要超過6000臺發(fā)動機。
圖表5:我國未來10年軍用飛機及對應(yīng)航空發(fā)動機需求量估測(單位:架,臺,萬元,億元)