>> 山西證券-國防軍工行業(yè)航空發(fā)動機(jī)專題報(bào)告：走過70年積累開拓之路，邁向加速高質(zhì)量發(fā)展新階段-230412
| 上傳日期： |
2023/4/12 |
大小： |
8899KB |
| 格式： |
pdf 共76頁 |
來源： |
山西證券 |
| 評級： |
領(lǐng)先大市-A |
作者： |
李通,駱志偉 |
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燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)是航空發(fā)動機(jī)中絕對的主流，主要包括渦輪噴氣發(fā)動機(jī)、渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)和渦輪軸發(fā)動機(jī)四種。航空發(fā)動機(jī)起步于活塞式發(fā)動機(jī)，發(fā)展至今的絕對主流是燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)。以渦輪噴氣發(fā)動機(jī)為基本構(gòu)型，針對不同的工作場景，發(fā)展演化出總體架構(gòu)有所差別的渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)和渦輪軸發(fā)動機(jī)。渦輪噴氣發(fā)動機(jī)主要由壓氣機(jī)、燃燒室和渦輪三大部件組成，渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)和渦輪軸發(fā)動機(jī)則是在三個部件組成的核心機(jī)基礎(chǔ)上，各自增加風(fēng)扇/增壓級、低壓渦輪、動力渦輪等部件。目前多數(shù)航空發(fā)動機(jī)都采用渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)作為動力源，渦輪軸發(fā)動機(jī)主要用于直升機(jī)發(fā)動機(jī)。
航空發(fā)動機(jī)的研制難度主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)之難、先進(jìn)材料之難、制造之難和試驗(yàn)之難，通過長期的實(shí)踐摸索，核心機(jī)的派生發(fā)展成為當(dāng)前各國發(fā)動機(jī)系列化發(fā)展的主要技術(shù)途徑。核心機(jī)包括了推進(jìn)系統(tǒng)中溫度最高、壓力最大、轉(zhuǎn)速最高的組件，其研制成本和周期在航空發(fā)動機(jī)研制中占比較大，是航空發(fā)動機(jī)研制主要難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)最集中的部分，目前“部件-核心機(jī)-驗(yàn)證機(jī)-型號”的航空發(fā)動機(jī)研制途徑是世界各國普遍采取的方法。航空發(fā)動機(jī)的誕生過程是一個設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、修改、再制造、再試驗(yàn)的反復(fù)迭代過程，試驗(yàn)在航空發(fā)動機(jī)研制過程中起著舉足輕重的作用。為了有效應(yīng)對航空運(yùn)輸需求的快速增長、能源消耗和環(huán)境壓力以及新軍事變革的需求，航空發(fā)動機(jī)技術(shù)不斷持續(xù)發(fā)展，新構(gòu)型和新概念將不斷推出。
航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈主要包括發(fā)動機(jī)主承包商、子系統(tǒng)供應(yīng)商、小部件及零組件供應(yīng)商、原材料供應(yīng)商四個層次，涵蓋研發(fā)設(shè)計(jì)、加工制造和運(yùn)營維護(hù)三大環(huán)節(jié)。航空發(fā)動機(jī)主承包商是產(chǎn)業(yè)鏈的鏈長，核心能力定位于設(shè)計(jì)、工程和系統(tǒng)集成，負(fù)責(zé)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的搭建和維護(hù)，居于產(chǎn)業(yè)鏈的核心地位。中國航空發(fā)動機(jī)集團(tuán)公司（簡稱“中國航發(fā)”）是我國最主要的發(fā)動機(jī)主承包商，在2016年成立之初就明確了“小核心、大協(xié)作，專業(yè)化、開放型”的發(fā)展模式，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展我國航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)已形成涉及政府、軍方、中國航發(fā)、國有企業(yè)、民營企業(yè)、高校和科研院所等多方主體融合的軍民融合產(chǎn)業(yè)體系。
現(xiàn)代航空發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，一般而言，單個民用航空發(fā)動機(jī)零部件數(shù)量接近兩萬件。按照零部件結(jié)構(gòu)形式的不同，發(fā)動機(jī)零部件可分為盤類件、軸類件、鼓筒、環(huán)形機(jī)匣及環(huán)形件、箱式機(jī)匣和葉片等。高性能航空發(fā)動機(jī)要求在極有限的自重與工作空間、極惡劣的工作條件下保證長期可靠的工作性能，大量采用了復(fù)雜的整體輕量結(jié)構(gòu)，同時(shí)大量應(yīng)用了高性能鈦合金、高溫合金以及復(fù)合材料等難加工材料，對制造技術(shù)要求極高。
航空發(fā)動機(jī)長時(shí)間工作于高溫、高壓和高轉(zhuǎn)速的惡劣環(huán)境下，對于材料的性能提出了極高的要求。通過總結(jié)航空發(fā)動機(jī)過去的發(fā)展歷史，可以發(fā)現(xiàn)一代新材料引領(lǐng)一代新型發(fā)動機(jī)，在未來航空發(fā)動機(jī)性能的提高中，新材料貢獻(xiàn)率將達(dá)到50%以上。提高渦輪前溫度可直接提升航空發(fā)動機(jī)的綜合性能，航空發(fā)動機(jī)材料的耐高溫性能顯得尤其重要。目前航空發(fā)動機(jī)的主要材料包括高溫合金、鈦合金、復(fù)合材料等，為了滿足四代戰(zhàn)斗機(jī)及未來的隱身飛機(jī)對發(fā)動機(jī)的隱身性要求，隱身材料也得到了廣泛應(yīng)用。
航空發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)是航空發(fā)動機(jī)的大腦。航空發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)從液壓機(jī)械控制、液壓機(jī)械+電子控制，發(fā)展到現(xiàn)代的全權(quán)限數(shù)字電子控制（FADEC），并向智能/分布式控制方向發(fā)展。全權(quán)限數(shù)字電子控制系統(tǒng)（FADEC）是一種以計(jì)算機(jī)為核心的控制系統(tǒng)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)從發(fā)動機(jī)起動、運(yùn)行、停車的整個運(yùn)行過程的全部控制功能，保證發(fā)動機(jī)一直保持在最優(yōu)條件下運(yùn)行，而且集成了發(fā)動機(jī)故障診斷屬性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的“病變”
重點(diǎn)公司關(guān)注：重點(diǎn)推薦航發(fā)控制和航宇科技。航發(fā)控制是航空發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)龍頭，公司主要產(chǎn)品為航空發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)及部件，作為國內(nèi)主要航空發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)研制生產(chǎn)企業(yè)，在軍用航空發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)方面一直保持領(lǐng)先，與國內(nèi)各發(fā)動機(jī)主機(jī)單位均有密切合作，全面參與了國內(nèi)所有在役、在研型號的研制生產(chǎn)任務(wù)，是航發(fā)控制系統(tǒng)唯一上市標(biāo)的，具有稀缺性。航宇科技是航空發(fā)動機(jī)環(huán)鍛件核心供應(yīng)商，公司參與了我國現(xiàn)役絕大部分軍用航空發(fā)動機(jī)生產(chǎn)任務(wù)，承擔(dān)所有預(yù)研、在研軍用航空發(fā)動機(jī)型號研制任務(wù)，還是國產(chǎn)大飛機(jī)C919長江系列航空發(fā)動機(jī)環(huán)鍛件的核心研制生產(chǎn)單位，公司與多家國際主流航空發(fā)動機(jī)生產(chǎn)商均簽訂了長期協(xié)議，長期協(xié)議涉及多個主流航空發(fā)動機(jī)型號，有望受益于國內(nèi)和國際市場的雙輪驅(qū)動。
風(fēng)險(xiǎn)提示：原材料價(jià)格波動；新型號列裝不及預(yù)期；訂單交付不及預(yù)期；新型號研發(fā)不及預(yù)期
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