本報(bào)告由中信建投證券股份有限公司在中華人民共和國(僅為本報(bào)告目的，不包括香港、澳門、臺(tái)灣)提供，由中信建投(國際)證券有2021/6/172021/7/172021/8/172021/9/172021/10/172021/11/172021/12/172022/1/172022/2/172022/3/172022/4/172022/5/172021/6/172021/7/172021/8/172021/9/172021/10/172021/11/172021/12/172022/1/172022/2/172022/3/172022/4/172022/5/172022/6/17黎韜揚(yáng)litaoyangAC執(zhí)證編號(hào)：S1440516090001市場表現(xiàn)54%34%%-6%-26% 航空裝備上證指數(shù)相關(guān)研究報(bào)告“小核心、大協(xié)作”下的航發(fā)產(chǎn)業(yè)社會(huì)化配套市場空間及路徑核心、大協(xié)作”是主機(jī)廠整機(jī)交付任務(wù)上量后，保交付、降成本的必然選擇，有助提升航發(fā)產(chǎn)業(yè)整體市場規(guī)模及效率。按照航發(fā)軍民融合的路徑設(shè)計(jì)，基礎(chǔ)原材料和標(biāo)準(zhǔn)化零組件等一般能力采用市場競爭選拔配套企業(yè)，集成式采購利好行業(yè)龍頭；非核心分系統(tǒng)、重要零部件等重要能力采用持股參與、戰(zhàn)略控制，航發(fā)集團(tuán)已逐漸布局核心原料、零件、工序及設(shè)備等產(chǎn)業(yè)集群；整機(jī)研發(fā)生產(chǎn)和核心分系統(tǒng)等核心能力則需保持控制、適當(dāng)混改。部分民營航發(fā)整機(jī)廠在軍用小發(fā)領(lǐng)域已取得業(yè)務(wù)突破。航發(fā)結(jié)構(gòu)拆解，梳理典型零部件用材、工藝及發(fā)展趨勢以典型的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)為對(duì)象，風(fēng)扇增壓級(jí)：風(fēng)扇、低壓盤葉及機(jī)匣，鈦、鋁、鋼材料為主，采用精鍛+機(jī)加及整鑄工藝，復(fù)材風(fēng)扇葉片及機(jī)匣具有減重替代趨勢；高壓壓氣機(jī)：鈦合金為主，壓氣機(jī)盤葉采用精鍛+機(jī)加工藝，前端整體葉盤成為趨勢，后端逐漸替代使用高溫合金；燃燒室：高溫合金為主，鍛件雙層機(jī)匣，熱障涂層+冷卻氣膜孔防護(hù)，金屬3D打印燃油噴嘴出現(xiàn)替代趨勢；高壓渦輪：高溫重載的發(fā)動(dòng)機(jī)核心，粉末高溫合金盤、復(fù)合冷卻單晶渦輪葉片換代升級(jí)；低壓渦輪：高溫合金為主，鍛件機(jī)匣+整鑄后承力機(jī)匣，定向/等軸低渦葉片，替代使用TiAl等輕質(zhì)耐高溫材料；加力燃燒室及尾噴口：高溫合金為主，鍛件機(jī)加及鈑金，矢量噴口采用鑄件+熱阻/隱身涂層，耐高溫CMC材料有替代趨勢；控制系統(tǒng)：成附件體系化配套，電子控制器為核心，機(jī)械液壓產(chǎn)品價(jià)值量高。航發(fā)用原材料：傳統(tǒng)牌號(hào)為主、新牌號(hào)替代趨勢顯現(xiàn)。航發(fā)各典型零部件及原料價(jià)值量分拆基于不同軍機(jī)平臺(tái)配裝的航發(fā)市場空間及不同類型航發(fā)典型結(jié)構(gòu)件的價(jià)值分解，測算發(fā)現(xiàn)：不考慮維修市場，航發(fā)賽道中市場最厚的分別為葉片(440億元)、框架(軸承腔)(418億元)、盤軸(418億元)及控制系統(tǒng)(328億元)等；按航發(fā)原材料價(jià)值分拆，高溫合金占比10%，鈦合金占比7.5%(其中批產(chǎn)交付中兩種原材料未來5年市場空間為253及190億元)，由于航發(fā)推重比增加帶來的高溫材料占比增加及維修需求集中在熱端部位(換件占比70%)，高溫合金的需求提升預(yù)計(jì)更大。風(fēng)險(xiǎn)提示：型號(hào)研制進(jìn)展緩慢、下游需求放量不達(dá)預(yù)期、原材料大幅漲價(jià)、外場質(zhì)量事故。航航空裝備Ⅱ頁的重要聲明 航航空裝備Ⅱ頁的重要聲明1航發(fā)“小核心、大協(xié)作”模式航發(fā)產(chǎn)業(yè)“小核心、大協(xié)作”的路徑我國航發(fā)主要的生產(chǎn)制造能力集中在中國航發(fā)下屬各主機(jī)廠。由于軍工保密及軍品質(zhì)控的需要，航發(fā)各主機(jī)廠最初普遍具備從原料加工、零件制造、部件裝配、整機(jī)集成的全業(yè)務(wù)條線封閉生產(chǎn)的能力。隨著國家航空工業(yè)產(chǎn)業(yè)格局調(diào)整，部分中上游產(chǎn)業(yè)集中或脫離，航發(fā)主機(jī)廠部分零部件開始外購配套。2017年7月30日，中國航發(fā)集團(tuán)在戰(zhàn)略研討會(huì)上提出“12345”戰(zhàn)略體系，其中分別提出“強(qiáng)身健體”及“核心能力”兩項(xiàng)重點(diǎn)工程，要求聚焦“兩機(jī)”主線，分拆剝離“三產(chǎn)”等非主業(yè)業(yè)務(wù)，同時(shí)培育提升航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)核心能力，加快建設(shè)“小核心、大協(xié)作、專業(yè)化、開放型”的科研生產(chǎn)體系。根據(jù)中國航發(fā)2022年5月25日刊登于國務(wù)院國資委網(wǎng)站的《聚焦主業(yè)抓壓減、為航空發(fā)動(dòng)機(jī)自主研制提供堅(jiān)強(qiáng)保障》，中航航發(fā)集團(tuán)16年成立以來，大力推動(dòng)非核心業(yè)務(wù)對(duì)外轉(zhuǎn)移，帶動(dòng)全國配套企業(yè)發(fā)展，外部配套率由12.7%提升至27.8%，主業(yè)收入占比由58%提資料來源：探究民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新與開放發(fā)展之道，中信建投在中國航發(fā)研究院發(fā)布的《航空發(fā)動(dòng)機(jī)軍民融合發(fā)展研究》中，提出航發(fā)產(chǎn)業(yè)軍民融合，即“小核心、大協(xié)作”的路徑為：主承制商要重視發(fā)揮核心技術(shù)優(yōu)勢，在運(yùn)營層面加強(qiáng)對(duì)全產(chǎn)業(yè)鏈的掌控，只生產(chǎn)其最終產(chǎn)品所有零部件中附加值最高的30%，其余70%的都轉(zhuǎn)包出去，盡可能控制制造與采購總成本，使其全產(chǎn)業(yè)鏈控制能力大大增強(qiáng)。1、基礎(chǔ)原材料和標(biāo)準(zhǔn)化零組件等一般能力全面向社會(huì)放開，通過市場競爭選拔配套企業(yè)；2、非核心分系統(tǒng)、重要零部件等重要能力可按照相對(duì)控股、參股或項(xiàng)目合作等方式向社會(huì)開放，保證戰(zhàn)略3、整機(jī)研發(fā)生產(chǎn)和核心分系統(tǒng)等核心能力要在確?？刂屏Φ那疤嵯拢ㄟ^股份制改造和資本市場吸收各類資本共同參與?；A(chǔ)原材料和標(biāo)準(zhǔn)化零組件，包括航發(fā)研制生產(chǎn)所需的常規(guī)牌號(hào)高溫合金、鈦合金及高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼等原材料及其加工的常規(guī)鍛件、鑄件等毛坯、常規(guī)機(jī)加結(jié)構(gòu)件、緊固件、電纜、連接件等，多采用競爭性采購方式，主要通過中國航發(fā)網(wǎng)上商城平臺(tái)進(jìn)行集中采購、聯(lián)合采購，以消除航發(fā)“小批量、多品種”生產(chǎn)模式帶來的采購航航空裝備Ⅱ頁的重要聲明2規(guī)模效應(yīng)不足，提升重點(diǎn)供應(yīng)商采購規(guī)模，降低整體采購成本的同時(shí)，減輕供應(yīng)鏈過寬帶來的質(zhì)控風(fēng)險(xiǎn)及管理對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能及安全有重要影響的原材料及零組件，如單晶、粉末高溫合金、新牌號(hào)變形高溫合金等，仍由行業(yè)傳統(tǒng)配套單位，如鋼研高納(航發(fā)網(wǎng)上商城5月18日，交易量排名第6)、中科院金屬所(交易量排名第10)、撫順特鋼(交易量排名第11)提供。具有良好交付記錄的民用企業(yè)在常規(guī)航發(fā)產(chǎn)品的配套份額在穩(wěn)步提升，圖南股份及航宇科技主要航發(fā)產(chǎn)品市場競爭性較強(qiáng)，受益于航發(fā)“小核心、大協(xié)作”的業(yè)務(wù)外溢及自身可靠的產(chǎn)品交付能力，網(wǎng)上商城交易量分列第19和20名。位相關(guān)情況資料來源：中國航發(fā)網(wǎng)上商城，中信建投資料來源：中國航發(fā)網(wǎng)上商城，中信建投非核心分系統(tǒng)、重要零部件等，主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、盤軸、重要原材料及加工能力等，多采用相對(duì)控股、參股或項(xiàng)目合作等方式向社會(huì)開放，保證戰(zhàn)略控制力。重要原材料領(lǐng)域，公司入股銅陵銅冠優(yōu)創(chuàng)特種材料，其生產(chǎn)的金屬錸是航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪單晶葉片重要的添加元素，也是單晶劃代的標(biāo)志之一；重要零部件領(lǐng)域，公司入股航亞科技及萬澤股份，兩者均為我國民營企業(yè)中拔尖的壓氣機(jī)及渦輪葉片生產(chǎn)企業(yè)；重要能力領(lǐng)域，公司入股成都和鴻，其為我國西南片區(qū)航發(fā)零部件重要的機(jī)加工單位；重要設(shè)備領(lǐng)域，公司入股合智熔煉及集智股份，前者為我國領(lǐng)先的高端合金熔煉裝備研制單位，后者為擁有浙大技術(shù)背景，具有動(dòng)平衡設(shè)備的高科技企業(yè)。發(fā)投資平臺(tái)司比例動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)投資基金中心技、燃?xì)廨啓C(jī)零部件機(jī)械加工動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)投資基金中心備高端合金熔煉裝備的高新技術(shù)企業(yè)，真空自耗、感應(yīng)、鑄造爐動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)投資基金中心份機(jī)用高速平衡機(jī)、振動(dòng)測試動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)投資基金中心密晶葉片動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)投資基金中心高端緊固件、結(jié)構(gòu)件的研發(fā)和生產(chǎn)及結(jié)構(gòu)件優(yōu)創(chuàng)特種材料%金屬錸(單晶添加元素)孚迪斯石油化工(葫蘆島)油D整機(jī)研發(fā)及核心分系統(tǒng)屬于航發(fā)集團(tuán)需保留的小核心領(lǐng)域，主要集中在核心零部件制造加工、航發(fā)部件系航航空裝備Ⅱ頁的重要聲明3統(tǒng)級(jí)以上設(shè)計(jì)、裝配及測試、整機(jī)裝配及試車等。部分民營企業(yè)在小型航發(fā)整機(jī)領(lǐng)域取得較大突破，如我國出口型無人機(jī)主力型號(hào)彩虹5就已配裝民營企業(yè)安徽航瑞生產(chǎn)的“金鷹”重油發(fā)動(dòng)機(jī)，云影”查打一體無人機(jī)目前就已配裝江西中發(fā)天信(航發(fā)參股)生產(chǎn)的ZF850渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。航發(fā)產(chǎn)業(yè)“小核心、大協(xié)作”的現(xiàn)狀目前，我國航空工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈社會(huì)化配套率已經(jīng)達(dá)到70%，已經(jīng)較好地實(shí)現(xiàn)了在社會(huì)化配套下可靠產(chǎn)業(yè)鏈保障的整機(jī)均衡生產(chǎn)節(jié)奏。航發(fā)產(chǎn)業(yè)由于原材料、制造加工和裝配測試的技術(shù)門檻和質(zhì)量要求都要高于軍機(jī)，并且原系統(tǒng)內(nèi)配套的組織結(jié)構(gòu)及人員安置等歷史原因，產(chǎn)業(yè)鏈開放程度落后于軍機(jī)領(lǐng)域。但隨著中國航發(fā)集團(tuán)的成立，推行“強(qiáng)身健體”及“核心能力”兩項(xiàng)工程，加速出清非核心、不相關(guān)及不具優(yōu)勢產(chǎn)能，聚焦航發(fā)核心業(yè)務(wù)，產(chǎn)業(yè)鏈開放程度逐漸加深?！靶『诵?、大協(xié)作”模式的先行者是中國航發(fā)商發(fā)，可以通過商發(fā)的供應(yīng)鏈情況來觀察航發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈“小核心、大協(xié)作”的終局狀態(tài)。2009年成立的中國航發(fā)商發(fā)作為國內(nèi)民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的唯一主制造商，著重建設(shè)設(shè)計(jì)研發(fā)、總裝集成、試驗(yàn)測試、適航認(rèn)證、使出客服等核心能力，采用了“產(chǎn)業(yè)鏈兩頭以及中段代表核心競爭力的部分在內(nèi)，其余業(yè)務(wù)盡量外包”的“元寶型”商業(yè)模式，大量的業(yè)務(wù)依靠外部供應(yīng)商來完成，從而構(gòu)成一個(gè)完整的航空發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)鏈來參與市場競爭。商發(fā)產(chǎn)業(yè)配套模式，與中國航發(fā)集團(tuán)后期倡導(dǎo)的“小核心、大協(xié)作、專業(yè)化、開放型”的科研生產(chǎn)體系高度吻合。由于商發(fā)產(chǎn)業(yè)技術(shù)門檻更高且研制周期較短，勢必會(huì)利用軍用航發(fā)已有并經(jīng)驗(yàn)證的產(chǎn)業(yè)配套體系，因此商用航發(fā)采購模式可以反映航發(fā)整體的產(chǎn)業(yè)配套結(jié)構(gòu)。航航空裝備Ⅱ頁的重要聲明4業(yè)資料來源：中國航發(fā)商發(fā)官網(wǎng)，中信建投資料來源：中國航發(fā)商發(fā)官網(wǎng)，中信建投按中國航發(fā)商發(fā)官網(wǎng)披露的供應(yīng)商資源分布，其供應(yīng)鏈聚集來自國內(nèi)17個(gè)省市的100余家系統(tǒng)及單元體、關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)合作伙伴和供應(yīng)商，其中系統(tǒng)內(nèi)國有企業(yè)占比過半數(shù)，民營企業(yè)占比16%，大學(xué)及科研院所占比12%，合資企業(yè)占比較少，6%，該部分供應(yīng)商由于涉密一般不得參與軍用航發(fā)產(chǎn)業(yè)配套。投航航空裝備Ⅱ頁的重要聲明5基于典型及重要組件的航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)拆分以應(yīng)用場景最多，需求量最大、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)為例，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)主要由風(fēng)扇、增壓級(jí)(也稱低壓壓氣機(jī))、高壓壓氣機(jī)、燃燒室、高壓渦輪、低壓渦輪等主要單元體以及控制監(jiān)視、加力燃燒室及尾噴口、機(jī)械傳動(dòng)、外部管路、引氣放氣等組成。高壓壓氣機(jī)、燃燒室及高壓渦輪組成發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)。風(fēng)扇增壓級(jí)轉(zhuǎn)子與低壓渦輪轉(zhuǎn)子通過低渦軸及風(fēng)扇軸連接，高壓壓氣機(jī)及渦輪轉(zhuǎn)子通過鼓筒軸連接，構(gòu)成雙轉(zhuǎn)子體系。風(fēng)扇增壓級(jí)靜子(包括中介機(jī)匣)、核心機(jī)靜子及低壓渦輪靜子構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)外機(jī)匣，主要成附件、管路電纜等均布置在發(fā)動(dòng)機(jī)外機(jī)匣上。運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子與固定的靜子間，通過轉(zhuǎn)子葉片(也稱動(dòng)葉)與靜子葉片(也稱靜葉、導(dǎo)葉)以氣流為介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)能及勢能的轉(zhuǎn)化，并借助燃燒室燃料內(nèi)能的釋放，實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)及功率輸出。投風(fēng)扇增壓級(jí)單元體位于發(fā)動(dòng)機(jī)最前端，吸入空氣，并完成進(jìn)氣初步增壓、整流，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外涵空氣流量分配，進(jìn)入外涵的加速空氣產(chǎn)生推力，進(jìn)入內(nèi)涵的空氣則進(jìn)入核心機(jī)繼續(xù)增壓，支持燃燒室燃油燃燒并驅(qū)動(dòng)后續(xù)渦輪持續(xù)做功。風(fēng)扇增壓級(jí)主要由風(fēng)扇轉(zhuǎn)子及風(fēng)扇機(jī)匣、增壓級(jí)轉(zhuǎn)靜子、中介機(jī)匣等組成。建投軍機(jī)高機(jī)動(dòng)時(shí)進(jìn)氣狀況復(fù)雜，且需要進(jìn)行自加熱除冰及防鳥撞，因此軍用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口裝有帶承力支板的進(jìn)氣導(dǎo)向葉片。導(dǎo)向葉片多采用不銹鋼鍛造成形。由于涵道比較小，軍機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片長度與增壓級(jí)葉片相航航空裝備Ⅱ頁的重要聲明6差不大，其制造工藝與增壓級(jí)葉片類似，多采用鈦合金鍛造實(shí)心葉片。部分機(jī)型為抑制葉片振動(dòng)，風(fēng)扇葉片采用葉身帶阻尼臺(tái)設(shè)計(jì)。增壓級(jí)轉(zhuǎn)子葉片主要采用鈦合金、高強(qiáng)鋁或者結(jié)構(gòu)鋼精鍛加工。由于增壓級(jí)增壓比有限，其葉片彎扭程度一般，加工難度相對(duì)較低。組件資料來源：航亞科技招股說明書、百度圖庫，中信建投資料來源：《慣性摩擦焊在航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子制造中的應(yīng)用》、百度圖庫，中信建投隨著低質(zhì)量、高進(jìn)氣效率、大涵道比航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)及樹脂基復(fù)合材料性能的提高，20世紀(jì)90年代通用電氣公司選取美國赫氏公司韌性環(huán)氧樹脂為基體，IM7碳纖維為增強(qiáng)纖維，采用單向預(yù)浸料模壓工藝制備GE90發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣風(fēng)扇葉片。葉片表面涂覆聚氨酯防腐涂層提高葉片抗腐蝕性能。葉片前緣使用美國3M公司AF191膠黏劑粘接鈦合金薄片增強(qiáng)葉片抗沖擊性能。葉片根部具有自潤滑特氟龍耐磨層。此后通用電氣公司GEnx和GE9X型發(fā)動(dòng)機(jī)均采用樹脂基復(fù)合材料風(fēng)扇葉片。LEAP系列發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片采用3D整體編織技術(shù)制備了具有三維交織結(jié)構(gòu)且近似零尺寸誤差的纖維預(yù)成型體。通過樹脂傳遞模塑工藝灌注樹脂實(shí)現(xiàn)纖維浸潤和樹脂固化。其中纖維三維編織結(jié)構(gòu)可有效提高葉片抗沖擊性能。2020年1月上旬，羅·羅公司在英國布里斯托開始了名為“超級(jí)風(fēng)扇”(UltraFan)的發(fā)動(dòng)機(jī)原型機(jī)制造。該發(fā)動(dòng)機(jī)采用全樹脂基復(fù)合材料風(fēng)扇葉片和機(jī)匣。風(fēng)扇葉片由碳纖維／韌性樹脂預(yù)浸料鋪貼固化而成。葉片前緣采用與GE90風(fēng)扇葉片相似的鈦合金包邊，起抗腐蝕和異物沖擊作用。羅羅公司預(yù)計(jì)該型發(fā)動(dòng)機(jī)裝機(jī)服役后，可實(shí)現(xiàn)飛機(jī)整體減重700kg，相比第一代遄達(dá)系列發(fā)動(dòng)機(jī)更為省油，降低至少25%的二氧化碳排放。航航空裝備Ⅱ頁的重要聲明7風(fēng)扇盤及增壓級(jí)鼓筒多采用鈦合金鍛造后精密機(jī)加成型。增壓級(jí)靜子葉片主要采用鈦合金或結(jié)構(gòu)鋼精鍛成型，并與增壓級(jí)靜子機(jī)匣及靜子內(nèi)環(huán)通過真空電子束焊進(jìn)行裝配，增壓級(jí)機(jī)匣及靜子內(nèi)環(huán)由鈦合金或結(jié)構(gòu)鋼鍛件或鈑金件加工。風(fēng)扇(進(jìn)氣)機(jī)匣由于需包容風(fēng)扇葉片脫離(FBO)沖擊且需要控制重量，多采用高強(qiáng)鋁合金或不銹鋼帶加強(qiáng)筋環(huán)鍛件后機(jī)加成型。為了減重，目前逐漸使用碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料機(jī)匣替代金屬機(jī)匣。：光威復(fù)材招股說明書，中信建投航空發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合材料外涵機(jī)匣已在我國某型加力式渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)上使用。它是連接發(fā)動(dòng)機(jī)承力框架，形成外涵通道和安裝外部附件的承力結(jié)構(gòu)，長期使用溫度在280℃左右，結(jié)構(gòu)形式相對(duì)復(fù)雜。外涵機(jī)匣是由碳纖維增強(qiáng)的聚酰亞胺樹脂制成，具有使用溫度高，耐疲勞性好，比強(qiáng)度、比模量高的優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)正在向高推重比、高機(jī)動(dòng)性發(fā)展，耐高溫聚酰亞胺復(fù)合材料可應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的冷端部位，滿足新一代發(fā)動(dòng)機(jī)的增推減質(zhì)的要求。國外已經(jīng)投入使用的發(fā)動(dòng)機(jī)如F404、F110、F119、F120、F414、M88-2均采用聚酰亞胺樹脂基復(fù)合材料外涵機(jī)匣。復(fù)材機(jī)匣的主流加工工藝為：由聚酰亞胺樹脂基體和增強(qiáng)纖維兩大組分組成的預(yù)浸料，鋪疊在模具上后，在保持一定溫度和壓力工藝條件下，固化成型結(jié)構(gòu)件復(fù)合材料。在國外主要按照其耐熱性能分為三代，第一代使用溫度為280~316℃，第二代使用溫度為350~371℃，正在研制的第三代使用溫度為400~420℃。國內(nèi)熱壓成型聚酰亞胺基復(fù)合材料的發(fā)展與國外類似，先后研制了、第二代以及第三代熱壓成型聚酰亞胺基復(fù)合材料，并得到了實(shí)際應(yīng)用或進(jìn)行了考核驗(yàn)證。熱壓成型聚酰亞胺基復(fù)合材料的預(yù)浸料采用濕法制備，主要采用模壓或熱壓罐工藝熱壓固化成形結(jié)構(gòu)件。目前，中航復(fù)合材料有限責(zé)任公司已經(jīng)具備一代到三代聚酰亞胺樹脂基復(fù)合材料的原料及構(gòu)件批產(chǎn)能力。中介機(jī)匣位于航空發(fā)動(dòng)機(jī)中部、風(fēng)扇機(jī)匣和高壓壓氣機(jī)之間，是發(fā)動(dòng)機(jī)的連接和過度通道，在發(fā)動(dòng)機(jī)與飛機(jī)吊裝的心臟部位，是發(fā)動(dòng)機(jī)最重要的承力結(jié)構(gòu)。發(fā)動(dòng)機(jī)的推力主要通過中介機(jī)匣、主推力安裝節(jié)和輔助推力安裝節(jié)傳遞到飛機(jī)上，其中，中介機(jī)匣承受著發(fā)動(dòng)機(jī)的整體重量、振動(dòng)、機(jī)動(dòng)過載、四個(gè)自由度的復(fù)雜受力。中介機(jī)匣具有尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁薄、面積大的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制造難度非同一般，傳統(tǒng)的制造方法是將復(fù)雜結(jié)構(gòu)分解為十幾或幾十個(gè)較為簡單的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行制造，再采用焊接或鉚接等方式連接成整體結(jié)構(gòu)。目前主流采用鈦合金熔模精密鑄造技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)中介機(jī)匣復(fù)雜結(jié)構(gòu)的一次完整成形，不僅能減輕結(jié)構(gòu)重量，還可以顯著提高結(jié)構(gòu)剛性，簡化加工裝配過程。頁的重要聲明8資料來源：東營恒鑫機(jī)械官網(wǎng)，中信建投資料來源：中介機(jī)匣-發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架，中信建投高壓壓氣機(jī)主要通過轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)壓縮加速氣流，再通過靜葉膨脹增壓，通過收斂式流道，轉(zhuǎn)靜子逐級(jí)加速-增壓，實(shí)現(xiàn)壓氣機(jī)出口(即進(jìn)入燃燒室)氣流達(dá)到足夠的壓升及流速。高壓壓氣機(jī)單元體主要由高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子、高壓壓氣機(jī)前靜子、后靜子及配套的防喘調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(VSV和TBV系統(tǒng))和內(nèi)外引氣機(jī)構(gòu)等組成。建投由于工作溫度處于500℃以下，壓氣機(jī)前端整體葉盤及盤葉組件多采用鈦合金加工。接近燃燒室進(jìn)口的部位溫度逐漸增加，壓氣機(jī)后端盤葉組件多采用高溫合金加工。隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)推重比的提升，發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪前溫度升高，熱傳導(dǎo)及輻射導(dǎo)致的壓氣機(jī)后端溫度升高、壓比增大，因此，高壓壓氣機(jī)中采用高溫合金的比例在提升，且對(duì)變形高溫合金的耐熱性提出更高要求。葉片是航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)的重要零件，其型面多為復(fù)雜的三維扭轉(zhuǎn)曲面。為減重，目前壓氣機(jī)前2-4級(jí)多采用整體葉盤形式，即葉片直接在盤鍛件上精銑加工出。而由于后端的葉片溫度及壓力載荷增加導(dǎo)致的維修更換需求增加，因此多采用盤葉分離的結(jié)構(gòu)形式。頁的重要聲明9體葉環(huán)資料來源：航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)三維氣動(dòng)仿真研究進(jìn)展，中信建投資料來源：整體葉盤百度百科，蘇州千機(jī)智能官網(wǎng)，中信建投整體葉盤加工葉片間干涉性較強(qiáng)，且為保證葉片形位尺寸精度，需要采用專用設(shè)備或者對(duì)通用中心進(jìn)行技術(shù)改造，還需要進(jìn)行多輪工藝參數(shù)摸索，技術(shù)難度較高。壓氣機(jī)葉片則由于涉及到轉(zhuǎn)子配平、氣動(dòng)性能及旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求，葉片型面精度要求極高，葉身加工質(zhì)量非常敏感，因此壓氣機(jī)葉片多采用精鍛少無余量加工技術(shù)。葉片精鍛是在普通模鍛基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種凈成形技術(shù)。精鍛生產(chǎn)可以較完整保持金屬流線的連續(xù)，增加葉片強(qiáng)度及承載能力，同時(shí)節(jié)約后續(xù)葉片機(jī)加周期及去料成本，解決難切削材料、薄型面葉片機(jī)械加工困難的問題。燃燒室中通過燃油噴嘴噴射霧化燃油并實(shí)現(xiàn)油量調(diào)節(jié)，在壓氣機(jī)出口的高速氣流區(qū)域內(nèi)形成穩(wěn)定點(diǎn)火及燃燒區(qū)域，混合摻混高壓空氣及霧化燃料，經(jīng)點(diǎn)火器點(diǎn)燃后，將燃料內(nèi)能穩(wěn)定釋放。燃燒室多采用雙層機(jī)匣形式，以利用層間的高速氣流(來自高壓壓氣機(jī)引氣)進(jìn)行充分冷卻。投主流發(fā)動(dòng)機(jī)均使用環(huán)形燃燒室結(jié)構(gòu)。環(huán)形燃燒室主要由擴(kuò)壓器、燃燒室機(jī)匣、環(huán)形火焰筒、燃油噴嘴及燃油總管、點(diǎn)火電嘴及渦輪進(jìn)口導(dǎo)葉組成。擴(kuò)壓器和燃燒室機(jī)匣主要由高溫合金鍛件機(jī)加，機(jī)匣上需設(shè)置燃油噴嘴安裝孔及冷卻引氣孔等。目前，大中型發(fā)動(dòng)機(jī)主要采用機(jī)械加工成型的氣膜式火焰筒，在火焰筒壁加工氣膜孔，使火焰筒與機(jī)匣間流動(dòng)的冷氣進(jìn)行氣膜冷卻覆蓋。氣膜式火焰筒主要為高溫合金鍛件機(jī)加成型，通過等離子噴涂耐熱涂層，再通過電子束或者激光加工出氣膜孔。同時(shí)，為提高火焰筒中耐熱蝕能力，部分發(fā)動(dòng)機(jī)在火焰筒中采用浮動(dòng)瓦塊，用以抵消熱沖擊載荷。浮動(dòng)瓦塊為高溫合金精鑄件或采用陶瓷基復(fù)合材料(CMC)加工。航航空裝備Ⅱ頁的重要聲明建投燃油噴嘴是實(shí)現(xiàn)燃油霧化、進(jìn)行燃油調(diào)節(jié)的關(guān)鍵部件。常見的燃油噴嘴結(jié)構(gòu)為兩油路離心式噴嘴，噴嘴中有主副兩路獨(dú)立的供油系統(tǒng)。當(dāng)供油量較小時(shí)，供油壓力較低，副油路供油，從面積較小的中心噴嘴噴出，當(dāng)供油量較大時(shí)，供油壓力升高，主副油路同時(shí)供油，從環(huán)形主噴嘴和中心噴嘴同時(shí)噴出，因而使不同工況下供油量變化范圍大大提高，既可滿足如爬升時(shí)大工況供油量需要，又可以防止低工況下燃油霧化不良。與軍機(jī)燃燒室設(shè)計(jì)追求高油氣比，提升渦輪前溫度，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)推力不同，為實(shí)現(xiàn)燃燒室貧油燃燒，滿足民機(jī)低污染物排放限制和油耗經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，民機(jī)燃油噴嘴結(jié)構(gòu)已升級(jí)為兩級(jí)三油路結(jié)構(gòu)。噴嘴中供油管路越發(fā)精細(xì)復(fù)雜，還需要配合加工用于氣流預(yù)旋的葉片等復(fù)雜結(jié)構(gòu)。前期采用的高溫合金鍛件精密機(jī)加出油路，再通過焊接組合的工藝路線已無法滿足要求，目前正廣泛替代使用高溫合金金屬3D打印整體成形工藝。中信建投高壓渦輪用于將燃燒室排出的高溫、高壓燃?xì)馔ㄟ^導(dǎo)葉收斂通道加速，沖擊渦輪轉(zhuǎn)葉，將部分熱能壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)的機(jī)械功，從而帶動(dòng)壓氣機(jī)與其他附件工作。高壓渦輪單元體主要分為高壓渦輪轉(zhuǎn)子組件、高壓渦輪機(jī)匣組件等。高壓渦輪轉(zhuǎn)子主要由高壓渦輪轉(zhuǎn)葉、高壓渦輪盤及高壓渦輪軸等轉(zhuǎn)動(dòng)件組成。高壓渦輪靜子則主要由多層機(jī)匣及高壓渦輪導(dǎo)向器葉片、冷卻引氣管路等組成。由于工作溫度高(流道內(nèi)部超過1000℃)，高壓渦輪單元體全部采用高溫合金及其他耐熱材料(如陶瓷基復(fù)材)加工。航航空裝備Ⅱ頁的重要聲明信建投高壓渦輪轉(zhuǎn)葉工作溫度已經(jīng)接近或超過金屬熔點(diǎn)(高溫合金鎳基熔點(diǎn)為1455℃)，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)葉片所受的離心力萬倍于自重，因此高渦轉(zhuǎn)葉需要極佳的熱阻及熱力穩(wěn)定性。金屬材料高溫狀態(tài)下內(nèi)部晶界成為薄弱位置，因此，為提升熱力穩(wěn)定性，高渦轉(zhuǎn)葉從常規(guī)凝固等軸晶粒顯微組織(工作溫度在800℃)，升級(jí)為定向凝固技術(shù)，使合金的結(jié)晶方向平行于葉片主應(yīng)力軸方向，基本消除垂直于應(yīng)力軸的橫向晶界，提升合金塑性及熱疲勞性能，工作溫度提升約200℃。隨著合金凝固理論的進(jìn)步，上世紀(jì)70年代，完全消除晶界的單晶葉片完成試制，熱力穩(wěn)定性有明顯提升，合金葉片熱強(qiáng)性能進(jìn)一步提升至1050℃。目前，高溫合金單晶葉片為軍民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)高渦轉(zhuǎn)子裝機(jī)選用的主流。在定向凝固合金基礎(chǔ)上發(fā)展出的完全消除晶界的單晶高溫合金，使合金熱強(qiáng)性能進(jìn)一步提高?，F(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)葉片一般采用單晶合金，而導(dǎo)向葉片一般采用定向或單晶高溫合金。20世紀(jì)70年代以來，由于合金化理論和熱處理工藝的突破，單晶合金相繼出現(xiàn)承溫能力分別提高30℃的第一代至第四代單晶合金。信建投單晶葉片制備的技術(shù)要點(diǎn)是保證實(shí)現(xiàn)指定取向(通常為葉片高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所受離心力方向)且無鑄造缺陷的單晶體，工業(yè)上通常采用選晶或籽晶技術(shù)制備高溫合金單晶葉片。單晶鑄造屬于定向凝固中特殊的形式，使用設(shè)備類似，主要是在晶粒生長篩選及控制方面存在一定差異。航航空裝備Ⅱ頁的重要聲明升級(jí)方法使用溫度動(dòng)機(jī)MSX心渦輪葉片/SX片DD6(目前主要使用)超冷/鑄冷渦輪進(jìn)一步提高錸等元素1140℃含量FDDDDDDD33、DD90超冷/鑄冷渦輪加入釕、鉭、鎢、鉬等1180℃元素階段DD資料來源：鎳基單晶高溫合金研究進(jìn)展、高溫合金手冊(cè)、百度百科，中信建投隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪前溫度逐漸升高至接近高溫合金熔點(diǎn)，必須采取有效的熱防護(hù)措施，包括：采取熱障涂層的熱屏蔽及引氣降溫的主動(dòng)冷卻方式。目前，航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片大都采用內(nèi)部引氣冷卻方式，通過不斷改進(jìn)葉片內(nèi)部的冷卻通道結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)冷氣對(duì)流、沖擊、氣膜、發(fā)散、層板等單一或復(fù)合冷卻方式，21世紀(jì)初研制的雙層壁冷空心葉片，可較大提高葉片的冷卻效果。目前通過熔模精鑄加工的渦輪葉片內(nèi)部復(fù)雜氣冷通道可實(shí)現(xiàn)350-400℃的溫降，被認(rèn)為是人類目前所能設(shè)計(jì)制造的最復(fù)雜的單體零件。資料來源：熔模精密鑄造技術(shù)研究進(jìn)展，中信建投資料來源：航空發(fā)動(dòng)機(jī)——飛機(jī)的心臟，中信建投由于實(shí)際工作溫度已接近或超過合金熔點(diǎn)，高渦轉(zhuǎn)葉必須采用特殊的熱阻技術(shù)。熱障涂層(TBC)是采用耐高溫、低導(dǎo)熱的陶瓷材料涂覆在渦輪葉片表面形成涂層，以降低高溫環(huán)境下渦輪葉片表面溫度的一種熱防護(hù)技術(shù)。目前，航空發(fā)動(dòng)機(jī)高渦葉片主要采用氧化鋯基陶瓷(YSZ)熱障涂層，不同的使用部位和厚度的情況下，可以使材料承受的溫度提高50-150℃。國內(nèi)軍機(jī)YSZ涂層主要采用等離子噴涂工藝，電子束物理氣相沉積(EB-PVD)技術(shù)亦得到發(fā)展及應(yīng)用。航航空裝備Ⅱ頁的重要聲明資料來源：航空發(fā)動(dòng)機(jī)的飛秒激光打孔與氣膜冷卻應(yīng)用、航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片(從高溫合金到單晶合金+復(fù)合冷卻)，中信建投航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片除具備復(fù)雜的外形氣動(dòng)輪廓，內(nèi)腔復(fù)雜的冷卻氣路更極大地增加了制造難度。目前熔模鑄造為制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪單晶葉片的唯一工藝。型殼型芯制造直接決定單晶葉片輪廓及葉身內(nèi)腔的最終形貌及尺寸精度，并且間接影響單晶晶粒的篩選及生長，對(duì)單晶合格率影響巨大。、鐵血網(wǎng)，中信建投隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)推力等級(jí)提升，其熱端及近熱端(壓氣機(jī)末級(jí))零部件的服役溫度及高溫穩(wěn)定性要求越來越嚴(yán)苛，熱端部件廣泛使用的高溫合金性能要求相應(yīng)越來越高。提高高溫合金高溫性能的主要冶金途徑就是不斷提高其強(qiáng)化元素含量，若采用傳統(tǒng)鑄錠冶金工藝，由于強(qiáng)化元素熔點(diǎn)較高，冷卻速度慢，合金中會(huì)存在嚴(yán)重元素偏析，組織不均勻，性能不穩(wěn)定，并且熱加工性能差，生產(chǎn)大型零件困難。因此，航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端及近熱端轉(zhuǎn)子盤等關(guān)鍵重要零件均采用粉末高溫合金成形。先進(jìn)高溫合金粉末盤通常采用熱等靜壓或熱擠壓工藝制坯，再通過等溫鍛造工藝進(jìn)行成形。熱等靜壓工序是將粉末密封置于各向同等的壓力下，同時(shí)施以高溫，使粉末在高溫高壓作用下得以燒結(jié)及致密化。由于熱等靜壓不涉及制件內(nèi)部粉體變形破碎及再結(jié)晶重組，存在部分粉末間未充分冶金結(jié)合(即原始顆粒邊界缺陷)，因此熱等靜壓后的粉末制件還需進(jìn)行熱擠壓，使粉末顆粒受到強(qiáng)烈的剪切變形，再通過再結(jié)晶形成具有較好力學(xué)性能的細(xì)晶組織。部分熱擠壓后的粉末制件還需進(jìn)行鍛造，最終成形過程中進(jìn)一步消除缺陷，改善制件組織及性能。航航空裝備Ⅱ頁的重要聲明號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)CFM56系列、RB211系由最初的“氬氣霧化制粉+FGH95V熱等靜壓”發(fā)展到“氬氣霧Rene8DT、RR1000，損傷容限GE90、CF6、PW4084、化制粉+熱等靜壓+擠壓+等FGH96(目前主流)Trent系列溫鍛造”FGH97(仿俄制牌號(hào))Rene04P從20世紀(jì)40年代開始，高溫合金的耐溫能力逐漸提升，尤其是在20世紀(jì)40—50年代，鍛造高溫合金的后處于緩慢提升期，基本上每10年增加約35℃。目前，高溫合金的耐溫極限維持在1100℃附近，而陶瓷基復(fù)合材料的應(yīng)用將發(fā)動(dòng)機(jī)部件的耐溫能力提升至1200~1350℃，并且陶瓷基復(fù)合材料構(gòu)件質(zhì)量通常為鎳基高溫合金構(gòu)件質(zhì)量的1/4~1/3，不僅可以通過提高構(gòu)件的工作溫度提高燃油經(jīng)濟(jì)性，還可以通過減輕質(zhì)量實(shí)現(xiàn)燃油經(jīng)濟(jì)性的提高。陶瓷基復(fù)合材料按照“中溫中載”、“高溫中載”到“高溫高載”的順序逐漸在發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口、燃燒室及渦輪靜子、渦輪轉(zhuǎn)子位置實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。資料來源：航空發(fā)動(dòng)機(jī)用陶瓷基復(fù)合材料研究進(jìn)展，中信建投資料來源：航空發(fā)動(dòng)機(jī)用陶瓷基復(fù)合材料研究進(jìn)展，中信建投航空發(fā)動(dòng)機(jī)用陶瓷基復(fù)合材料目前主要包含兩大類：一類是碳化硅纖維增強(qiáng)的碳化硅基復(fù)合材料(SiC/SiC復(fù)合材料)，包括衍生出的SiBCN、SiCN基復(fù)合材料等；另一類是氧化物纖維增強(qiáng)的氧化物基復(fù)合材料(OX/OX復(fù)合材料)，主要是氧化鋁纖維增強(qiáng)的氧化鋁基復(fù)合材料。SiC/SiC復(fù)合材料主要特點(diǎn)是密度低(密度為2.1-2.8g/cm3)、耐高溫(1200~1350℃可長時(shí)使用)，主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)高溫?zé)岫瞬考缛紵?、?低壓渦輪等；OX/OX復(fù)合材料長時(shí)耐溫能力約為1150℃，略低于前者，其密度通常在2.5-2.8g/cm3，其與SiC/SiC復(fù)合材料相比的優(yōu)勢之一是成本相對(duì)較低，主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管及小型發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫部位。SiC/SiC復(fù)合材料的主要制備工藝包括化學(xué)氣相滲透(CVI)工藝、聚合物浸漬裂解(PIP)工藝及熔融滲硅(MI)工藝；OX/OX復(fù)合材料的主要制備工藝包括漿料浸漬法與溶膠-凝膠法。低壓渦輪：高溫合金整鑄件與精鑄耐高溫低渦葉片低壓渦輪是利用高壓渦輪后的高速高壓燃?xì)猓浞峙蛎?，沖擊低渦轉(zhuǎn)子帶動(dòng)風(fēng)扇增壓級(jí)旋轉(zhuǎn)做功的裝置。低壓渦輪主要結(jié)構(gòu)與高壓渦輪近似，但大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)由于需驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇產(chǎn)生主要推力，低渦級(jí)數(shù)及尺寸偏航航空裝備Ⅱ頁的重要聲明大。低壓渦輪機(jī)匣采用高溫合金環(huán)鍛件機(jī)加。渦輪后機(jī)匣作為發(fā)動(dòng)機(jī)主安裝節(jié)，采用大型高溫合金鑄件。低渦后機(jī)匣資料來源：鋼研高納官網(wǎng)，中信建投低渦轉(zhuǎn)子前端葉片由于溫度過高，主要采用單晶或定向凝固高溫合金葉片，后端葉片(一般為大涵道比渦扇)主要采用高溫合金常規(guī)精鑄葉片。低渦盤主要采用變形高溫合金鍛造后機(jī)加。由于大涵道比航空發(fā)動(dòng)機(jī)低渦單元體尺寸較大，為控制重量，正探索使用輕質(zhì)的TiAl金屬間化合物合金替代生產(chǎn)低渦葉片，目前GE90及GEnx等大涵道比寬體客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)已裝機(jī)使用。同時(shí)，低渦盤也探索替代使用GH4065新型高性能高溫合金，及輕質(zhì)Ti2AlNb金屬間化合物。加力燃燒室可以在保持發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速和渦輪前燃?xì)鉁囟炔蛔兊那闆r下，將燃油噴入渦輪后的燃?xì)饬髦?，利用燃?xì)庵惺Ｓ嗟难鯕?還可以從外涵道引入空氣)再次燃燒，以進(jìn)一步提高燃?xì)鉁囟燃八俣?。?zhàn)斗機(jī)等超聲速飛機(jī)中，加力燃燒室在發(fā)動(dòng)機(jī)上廣泛使用。加力燃燒室結(jié)構(gòu)簡單，主要由擴(kuò)壓器、點(diǎn)火裝置、火焰穩(wěn)定器、噴嘴和加力輸油總管，加力燃燒室殼體等組成。軍用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)加力燃燒室中擴(kuò)壓器一般采用截錐形式，火焰穩(wěn)定器一般采用V型槽式徑向結(jié)構(gòu)，主要為高溫合金鈑金件或鍛件焊接加工。：asiavikin、觀察者網(wǎng)，中信建投尾噴口的主要功能有兩個(gè)，首先是將從渦輪或者加力燃燒室流出的燃?xì)馀蛎浖铀?，將燃?xì)庵械囊徊糠譄崮芎胶娇昭b備Ⅱ頁的重要聲明變?yōu)閯?dòng)能，以很大的速度從噴口排除，產(chǎn)生反作用推力；其次是通過調(diào)節(jié)噴管臨界界面積改變發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，調(diào)節(jié)噴管方向?qū)崿F(xiàn)推力變向。除此之外，部分噴管還帶反推力裝置，可以改變推力方向，縮短落地距離。常見的尾噴口有固定的收斂噴管、可變出口界面的收斂噴管、固定的收斂-擴(kuò)散噴管和可調(diào)收斂-擴(kuò)張噴管。其中調(diào)節(jié)片由于承受尾焰灼燒，目前多采用鑄造高溫合金制成，并替代使用陶瓷基復(fù)合材料，同時(shí)由于發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口處溫升顯著，為降低紅外可探測性，發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口多采用紅外隱身涂層涂覆。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)從20世紀(jì)40年代簡單的機(jī)械液壓燃油控制系統(tǒng)，經(jīng)歷初始階段、成長階段、電子階段、綜合階段等4個(gè)過程，現(xiàn)已發(fā)展到用于所有燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的全權(quán)限數(shù)字電子控制系統(tǒng)(FADEC)。航發(fā)控制系統(tǒng)由電子控制器EEC(類似大腦)、各執(zhí)行機(jī)構(gòu)(類似肌肉)和傳感器(類似感受器官)組成。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)按控制模塊有：主燃油控制系統(tǒng)，包括燃油增壓泵、燃油分配器、燃油計(jì)量、伺服燃油加熱、點(diǎn)火激勵(lì)器、電源、點(diǎn)火電嘴、機(jī)械液壓結(jié)構(gòu)以及各式傳感器等；加力燃油控制系統(tǒng)，包括加力燃油計(jì)量、尾噴口液壓作動(dòng)機(jī)構(gòu)等；噴管控制系統(tǒng)，包括可調(diào)靜葉分系統(tǒng)的作動(dòng)機(jī)構(gòu)和級(jí)間放氣的放氣活門等；發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)等。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)各模塊由電子控制器EEC集成控制。來源：淺談航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的配置與組成，中信建投資料來源：BAESystems公司推出新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，中信建投航空發(fā)動(dòng)機(jī)原材料：鈦合金及高溫合金為主，新一代材料逐漸推廣航航空裝備Ⅱ頁的重要聲明航空發(fā)動(dòng)機(jī)主要原材料包括：鈦合金、鎳基高溫合金、特種鋼及其他先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料，如輕質(zhì)纖維增強(qiáng)樹脂合金質(zhì)量約占25%，鎳基高溫合金約占45%，特種鋼約占15%，其他先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料約占15%。航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室前的冷端轉(zhuǎn)動(dòng)部件，除傳動(dòng)系統(tǒng)及具有較高抗扭剪切強(qiáng)度要求的軸(頸)采用特種鋼外，其他的盤、葉、軸主要采用鈦合金制成；冷端靜子件中風(fēng)扇及低壓壓氣機(jī)機(jī)匣可選用輕質(zhì)高強(qiáng)的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料或高強(qiáng)鋁合金，其余除承力機(jī)匣為鈦合金鑄造外，主要為鈦合金環(huán)鍛件。隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)壓比、溫升及渦輪進(jìn)口溫度不斷提高，靠近燃燒室的冷端部件逐漸采用高溫合金或耐熱鈦合金替代。航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室后的熱端部件，由于工作環(huán)境溫度較高，幾乎全部采用高溫合金制成，目前具有更高耐溫能力的陶瓷基復(fù)合材料和輕質(zhì)耐高溫Ti-Al/Ti-Al-Nb系金屬間化合物正逐漸推廣應(yīng)用，對(duì)高溫合金形成替代。成航空發(fā)動(dòng)機(jī)用鈦合金主要為近α(TA)及α+β(TC)鈦合金。我國在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上使用的工作溫度在400℃以下的高溫鈦合金主要有TC4，TC17，應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度較低的風(fēng)扇葉片和壓氣機(jī)第1，2級(jí)葉片，TC6主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)緊固件。500℃左右工作的高溫鈦合金有TC11，TA15和TA7合金，其中TC11是我國目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)上用量最大的鈦合金，大量應(yīng)用于我國WP13，WP14，WS11等第2代航空發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓壓氣機(jī)葉片和盤。溫10%高溫70%：隆達(dá)股份招股說明書，中信建投航航空裝備Ⅱ頁的重要聲明航空發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金主要有鑄造(K)及變形(GH)高溫合金，變形高溫合金牌號(hào)包括GH4169、GH5188、GH536、GH909等，鑄造高溫合金牌號(hào)包括K417、K4169等，其中GH4169使用歷史最悠久、應(yīng)用范圍最廣，WS10太行發(fā)動(dòng)機(jī)中應(yīng)用GH4169合金的零件號(hào)達(dá)261個(gè)，零件總質(zhì)量占核心機(jī)質(zhì)量的60%，占發(fā)動(dòng)機(jī)總質(zhì)量的30%以上。GH4169合金制造的最重要的零件就是航空發(fā)動(dòng)機(jī)用渦輪盤。在太行發(fā)動(dòng)機(jī)中，僅盤件就多達(dá)11種。目前，在美國航空航天領(lǐng)域，IN718(GH4169)仍為應(yīng)用最為廣泛的高溫合金，但正逐漸被更先進(jìn)的718Plus (GH4169D)和U720Li(GH4720Li)所取代，而更新一代的Rene65(GH4065)也已開始在新一代航發(fā)中批量應(yīng)用。隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端工作溫度的持續(xù)升高(達(dá)到1400℃)，高溫合金材料的使用潛力已逐漸挖盡，替代的CMC-SiC正引起高度的關(guān)注。CMC-SiC兼具金屬材料、陶瓷材料和碳材料的優(yōu)點(diǎn)，具有材料結(jié)構(gòu)一體化和多尺度特征，綜合性能優(yōu)異，是目前應(yīng)用最成功的輕質(zhì)高溫結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，耐溫溫度可達(dá)1600℃，可用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒、渦輪和噴管等熱端部件，被普遍視為發(fā)動(dòng)機(jī)高溫結(jié)構(gòu)材料的技術(shù)制高點(diǎn)。資料來源：航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料及工藝發(fā)展淺析，中信建投一代材料、一代航空，先進(jìn)材料的研制應(yīng)用是航空裝備升級(jí)換代的基礎(chǔ)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)原材料及主要加工工藝已發(fā)展到第四代，目前重點(diǎn)研制應(yīng)用的高溫鈦合金、粉末合金、氧化物彌散強(qiáng)化高溫合金及復(fù)合冷卻空心單晶葉片等材料已成為支撐新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)更大推力、更長壽命、更經(jīng)濟(jì)性發(fā)展的重要支撐，下一代的TiAl系金屬間化合物、新型高溫合金、CMC-SiC及高代次單晶、粉末合金有望奠定下一代航空動(dòng)力的發(fā)展。航航空裝備Ⅱ頁的重要聲明進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)：盤片分離結(jié)構(gòu)：整體轉(zhuǎn)子材料：鈦合金、高溫合金材料：工藝：模鍛、電子束焊接工藝：金加工、擴(kuò)散焊/摩擦焊室室基高溫合金氬弧焊件+電子束焊強(qiáng)化高溫合金成形、超快激光制孔溫合金鑄片金材料：鑄粉末合金+等溫模鍛輪盤資料來源：航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料及工藝發(fā)展淺析，中信建投航航空裝備Ⅱ頁的重要聲明航發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈各典型零部件、原材料價(jià)值量分拆航發(fā)各典型零部件價(jià)值量分拆目前戰(zhàn)斗機(jī)主流配裝小涵道比帶加力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，運(yùn)輸機(jī)則多配裝大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)院整理的不同構(gòu)型渦扇航空發(fā)動(dòng)機(jī)功能部件的價(jià)值構(gòu)成，可以發(fā)現(xiàn)：小涵道比帶加力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，由于加力燃燒室+收斂可調(diào)式尾噴機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜、結(jié)構(gòu)占比大、采用高溫合金材質(zhì)且需進(jìn)行特殊熱防護(hù)處理，其價(jià)值量占比較高；大涵道比渦扇航發(fā)無加力及尾噴口調(diào)節(jié)控制機(jī)構(gòu)，因此整機(jī)控制系統(tǒng)價(jià)值量占比相對(duì)較低；小涵道比渦扇航發(fā)涵道比小，風(fēng)扇結(jié)構(gòu)尺寸小，風(fēng)扇葉片可采用常規(guī)的精鍛工藝，風(fēng)扇部件價(jià)值量占比相應(yīng)較低；小涵道比渦扇航發(fā)推重比明顯大于大涵道比，其冷端部件的耐高溫性能要求更高，因此小涵道比渦扇的壓氣機(jī)價(jià)值量占比相對(duì)較高；小涵道比航空發(fā)動(dòng)機(jī)需依靠尾噴口排出的高速燃?xì)怛?qū)動(dòng)(無需渦輪充分膨脹)，因此其低渦級(jí)數(shù)一般較少，低渦部件的價(jià)值量占比則相對(duì)較低。小涵道比渦扇的裝配價(jià)值占比低于大涵道比，則是因?yàn)榇蠛辣鹊霓D(zhuǎn)靜子級(jí)數(shù)更多，裝配關(guān)系及約束更多，相應(yīng)的工時(shí)及難度較大。件價(jià)值分拆6%動(dòng)系統(tǒng)6%動(dòng)系統(tǒng)F100裝配機(jī)匣和外3%燒燒渦輪戰(zhàn)斗機(jī)渦扇航發(fā)盤軸件(壓氣裝置葉片(壓管1管腔腔燃燒室部配件1%10%從結(jié)構(gòu)部件價(jià)值構(gòu)成，可以發(fā)現(xiàn)：大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片價(jià)值量占比較高，主要因?yàn)槠鋲簹鈾C(jī)及渦輪級(jí)數(shù)相對(duì)較高，葉片數(shù)量規(guī)模更大；盤軸件的價(jià)值占比相近，則是小涵道比轉(zhuǎn)子級(jí)數(shù)少及材料性能要求高的綜合影響；大涵道比渦扇的機(jī)匣及外部配件價(jià)值量占比更大，則多為尺寸效應(yīng)導(dǎo)致的用材及制造難度增大所致。件價(jià)值分拆動(dòng)裝配13%TF39(C5運(yùn)輸機(jī))盤軸件動(dòng)裝置統(tǒng)、附、渦3%其他動(dòng)裝置輪)10%7%16%燃燒室運(yùn)輸機(jī)渦扇航發(fā)葉片(壓渦系統(tǒng)和外及外油腔料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，中信建投航航空裝備Ⅱ頁的重要聲明直升機(jī)用的渦軸航發(fā)按功能及結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行價(jià)值展開，可以看出：由于渦軸的壓氣機(jī)多采用軸流+離心式結(jié)構(gòu)，相對(duì)于渦扇航發(fā)的軸流式壓氣機(jī)級(jí)數(shù)較少，壓氣機(jī)價(jià)值量占比較低；渦軸航發(fā)中控制及附件傳動(dòng)系統(tǒng)價(jià)值量占比更高，與渦軸減速傳動(dòng)結(jié)構(gòu)及其整機(jī)價(jià)格規(guī)模相對(duì)較低有關(guān)。渦槳航發(fā)與渦軸結(jié)構(gòu)類似，價(jià)值分布也較。 燃燒室T其他和裝配配渦輪系統(tǒng)系統(tǒng)和外動(dòng)直%葉片(壓葉片(壓軸承腔動(dòng)裝置燃燒室機(jī)匣及外部配件研究院，中信建投資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，中信建投根據(jù)《崇山競秀、動(dòng)力攀峰——航發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈系列深度報(bào)告一》測算的十四五及十五五期間不同構(gòu)型航發(fā)整機(jī)采購總額，根據(jù)戰(zhàn)斗機(jī)渦扇、運(yùn)輸機(jī)渦扇及渦軸渦槳的典型結(jié)構(gòu)價(jià)值量分拆，可以得到航發(fā)各典型結(jié)構(gòu)件十四五及十五五期間的市場空間，可以發(fā)現(xiàn)：不考慮維修市場，航發(fā)賽道中市場最厚的分別為葉片(440億元)、框架(軸承腔)(418億元)、盤軸(418億元)及控制系統(tǒng)(328億元)等。價(jià)值拆分不同構(gòu)型航發(fā)價(jià)值量占比/%十四五期間各部件空間測算/億元十四、十五五期間各部件空間測算/億元戰(zhàn)斗機(jī)渦扇運(yùn)輸機(jī)渦扇渦軸/渦槳戰(zhàn)斗機(jī)渦扇運(yùn)輸機(jī)渦扇渦軸/渦槳合計(jì)盤軸件(壓氣機(jī)、渦輪)3.6666.08.466葉片(壓氣機(jī)、渦輪)%4.4094油箱、軸承腔3.6476.08.523外部配件3.89197%310.413管7.406709統(tǒng)、附件傳動(dòng)裝置%7.63%%.0831514.53.22452資料來源：