航空發(fā)動機簡析及參與路徑一、航空發(fā)動機市場展望大飛機產(chǎn)業(yè)是衡量國家綜合國力與國際競爭力的重要標(biāo)尺。而航空發(fā)動機（以下簡稱航發(fā)）作為大飛機的“心臟”，無疑是這一產(chǎn)業(yè)的核心關(guān)鍵，更是軍工行業(yè)中極具發(fā)展?jié)摿Φ膬?yōu)質(zhì)細(xì)分領(lǐng)域。從價值層面來看，航空發(fā)動機在整機價值中的占比高達(dá)20%-30%，其單位重量創(chuàng)造的相對價值更是船舶的1400倍，堪稱“工業(yè)皇冠上的明珠”。根據(jù)中國商飛公司預(yù)測，從2020到2039年，全球?qū)⒃雒窈娇蜋C4萬架，商用航空發(fā)動機整機市場總規(guī)模約為13.4萬億元人民幣，年均6500億人民幣。二、民用航發(fā)市場現(xiàn)狀中國的大飛機產(chǎn)業(yè)起步較晚，歐美國家憑借雄厚的技術(shù)和人才積累，占據(jù)絕對優(yōu)勢。民用航發(fā)市場集中度很高，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)宛如一座穩(wěn)固的金字塔。CFM國際（美國GE和法國賽峰合資公司）、羅羅、普惠三大巨頭穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)塔頂，掌控著民用大涵道比發(fā)動機市場的核心命脈。法國賽峰公司、美國霍尼韋爾公司、德國MTU公司、俄羅斯聯(lián)合發(fā)動機制造集團，以及中國航空發(fā)動機集團公司等，憑借較完整的研制與生產(chǎn)能力，在為其他航空發(fā)動機企業(yè)提供大型部件或核心零部件制造加工的同時，也在軍用航空發(fā)動機和小型民用航空發(fā)動機領(lǐng)域深耕，以獨特的優(yōu)勢和經(jīng)典產(chǎn)品在市場中占據(jù)一席之地。此外，日本三菱重工、川崎重工、石川島播磨重工和韓國三星等企業(yè)，雖未涉足整機制造的核心領(lǐng)域，但憑借優(yōu)秀的零部件加工制造能力，成為全球航空發(fā)動機產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的一環(huán)。圖1.航空發(fā)動機行業(yè)格局中國企業(yè)總體上處于追趕的階段，大飛機上的核心零部件依然高度依賴進(jìn)口。如C919大飛機，只有機翼和尾翼是國產(chǎn)。圖2.C919主要部件生產(chǎn)廠家正是由于要打破歐美的壟斷，擺脫依賴，國家于2016年立項了國產(chǎn)航空發(fā)動機長江-1000A的研發(fā)。該發(fā)動機就是對標(biāo)C919使用的LEAP-1C發(fā)動機，由美國GE制造。業(yè)內(nèi)普遍預(yù)計長江-1000A將于今年內(nèi)裝機到C919原型機，開展飛行測試與適航數(shù)據(jù)采集。但真正裝配到C919上，還需要復(fù)雜且漫長的驗證過程。航發(fā)的主要零部件及其材質(zhì)、加工工藝在航發(fā)的諸多類型中，渦扇發(fā)動機憑借其高效節(jié)能、推力強勁等優(yōu)勢，成為航空動力領(lǐng)域的核心，廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)斗機、運輸機、客機、無人機等各類飛行器，是各國航空工業(yè)競相角逐的焦點。以下均已渦扇發(fā)動機為代表進(jìn)行分析。圖3.航空發(fā)動機外觀圖我國航發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈歷經(jīng)多年打磨，已逐步構(gòu)建起一套涵蓋研發(fā)設(shè)計、加工制造、運營維修三大核心環(huán)節(jié)的科研生產(chǎn)體系。其脈絡(luò)延伸至原材料、零部件、分系統(tǒng)、整機總裝、后端維修等五大關(guān)鍵領(lǐng)域。圖4.航空發(fā)動機內(nèi)部剖析圖高溫合金材料占據(jù)著舉足輕重的地位，鈦合金同樣在航空發(fā)動機領(lǐng)域扮演著不可或缺的角色。從風(fēng)扇、壓氣機到葉片、鼓筒，從機匣到軸，鈦合金憑借其高強度、低密度、耐腐蝕等特性，成為眾多關(guān)鍵部件的理想材料。單晶渦輪葉片、陶瓷基復(fù)合材料、碳纖維材料等尖端技術(shù)的應(yīng)用，讓發(fā)動機性能實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。生產(chǎn)加工工藝主要有鍛造、鑄造、焊接、3D打印等。表1.航空發(fā)動機各零部件、材料及加工工藝航空發(fā)動機產(chǎn)業(yè)鏈一臺發(fā)動機內(nèi)部結(jié)構(gòu)精密復(fù)雜，總計3萬多個零件，涵蓋230多種不同標(biāo)準(zhǔn)的材料。因此航發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)謴?fù)雜。但其對質(zhì)量要求苛刻，讓很多公司望而卻步。國際、國內(nèi)已經(jīng)形成了較為穩(wěn)定、封閉的產(chǎn)業(yè)鏈體系。圖5.航空發(fā)動機產(chǎn)業(yè)鏈圖譜要想?yún)⑴c零部件供應(yīng)，根據(jù)中國商發(fā)的管理規(guī)定，需要先加入其供應(yīng)商庫。商發(fā)采購部門對入庫的企業(yè)進(jìn)行綜合打分，80分以上可以參與投標(biāo)，60-80分處于待定、觀察期。打分的依據(jù)是公司的資質(zhì)、認(rèn)證、業(yè)績情況。常見的質(zhì)量體系認(rèn)證有：（一）AS9100D質(zhì)量管理體系。作為航空航天領(lǐng)域的ISO9000升級版，強調(diào)三大核心能力：1、供應(yīng)鏈可追溯性：要求原材料從冶煉到成品的全流程批次追蹤，如高溫合金棒材需記錄熔煉爐次、熱處理批號、加工工序等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)“一件一碼”溯源、“三碼關(guān)聯(lián)”（材料批號+設(shè)備ID+操作員工號），如渦輪盤鍛造需記錄：真空熔煉爐號#A203→等溫鍛壓機壓力曲線#P887→熱處理爐溫均勻性#T556。2.過程變更控制：任何工藝參數(shù)調(diào)整（如熱處理溫度波動±5℃）需經(jīng)過設(shè)計部門、質(zhì)量部門、客戶三方審批，變更驗證周期通常不短于3個月。3.關(guān)鍵特性管控（CTQ）：針對渦輪葉片葉型精度（±0.05mm）、燃燒室壁厚（±0.1mm）等關(guān)鍵指標(biāo)，需建立SPC統(tǒng)計過程控制，CPK值需≥1.33。（二）NADCAP特種工藝認(rèn)證：覆蓋航空制造中的關(guān)鍵工藝，主要包括熱處理、無損檢測、增材制造。（三）供應(yīng)商分級與管理體系航發(fā)供應(yīng)鏈采用金字塔式分級管理，合作企業(yè)需明確自身定位：1、系統(tǒng)集成商：如中國商發(fā)、CFM國際，負(fù)責(zé)整機設(shè)計與總裝，掌握核心知識產(chǎn)權(quán)。2、部件供應(yīng)商：提供風(fēng)扇機匣、燃燒室、渦輪盤等核心部件，需具備完整的部件級測試能力。3、零件供應(yīng)商：生產(chǎn)葉片、緊固件、傳感器支架等基礎(chǔ)零件，是主要切入點。參與路徑根據(jù)各子公司的業(yè)務(wù)承接能力，目前能夠?qū)拥臉I(yè)務(wù)方向主要有：（一）氣體供應(yīng)（氣體公司）熱處理保護(hù)氣體：供應(yīng)高純氬氣（純度≥99.999%）、氮氣（露點≤-70℃），用于高溫合金熔煉、粉末冶金燒結(jié)等工序的惰性氣氛保護(hù)。復(fù)合材料制備氣體：提供甲烷（CH?）、氫氣（H?）等工藝氣體，支持C/C復(fù)合材料化學(xué)氣相滲透（CVI）、CMC先驅(qū)體裂解等過程。檢測用標(biāo)準(zhǔn)氣體：配制氧氣（O?）、一氧化碳（CO）等標(biāo)準(zhǔn)氣（濃度精度±0.1%），用于發(fā)動機排放測試、燃燒效率分析。高溫合金制備（泰航合金）研發(fā)單晶高溫合金（如DD6）、粉末高溫合金（如FGH97），為渦輪葉片、渦輪盤提供原材料，配套鋼研高納等企業(yè)。復(fù)合材料量產(chǎn)：突破CMC（碳化硅基）、C/C復(fù)合材料的低成本制備技術(shù)（如化學(xué)氣相滲透速率提升30%），供應(yīng)燃燒室襯套、尾噴管等熱端部件。鈦合金/鋁合金優(yōu)化：開發(fā)高強韌鈦合金（如TC4-DT）、耐蝕鋁合金（如7075-T6），用于壓氣機葉片、機匣等結(jié)構(gòu)件，替代進(jìn)口材料。(三）機加工（薩博汽車）葉片精密加工：承接壓氣機葉片（鈦合金）的砂帶磨削、化學(xué)銑削工序，或渦輪葉片（鎳基高溫合金）的氣膜孔電火花加工。盤件數(shù)字化加工：利用盤環(huán)零件專用線，為渦輪盤、壓氣機盤提供車削、銑削一體化加工，滿足航發(fā)科技等企業(yè)的代工需求。鈑金件沖壓焊接：為整流器、導(dǎo)葉等鈑金件提供鋁合金/高溫合金板材沖壓（精度±0.2mm）、激光焊接（焊縫強度≥母材90%）服務(wù)。（四）材料檢測（冶金研究院）熱端部件無損檢測：對渦輪葉片（單晶+氣膜冷卻孔）、燃燒室襯套（CMC材料）進(jìn)行X射線探傷、超聲檢測，識別內(nèi)部裂紋、氣孔等缺陷。材料性能檢測：為高溫合金（單晶/粉末）、復(fù)合材料（CMC/C/C）提供高溫拉伸/疲勞測試（2000℃環(huán)境）、熱膨脹系數(shù)測量等，支撐材料研發(fā)驗證。建議航空發(fā)動機產(chǎn)業(yè)門檻很高，受人力資源、設(shè)備裝備條件等方面限制，單一企業(yè)能夠參與的點很少、面很窄。需要市里統(tǒng)籌考慮，組織相關(guān)企業(yè)同時推進(jìn)，發(fā)揮各自優(yōu)勢，形成合力，才能擠進(jìn)供應(yīng)商圈子，參與到產(chǎn)業(yè)中去。從具體業(yè)務(wù)參與進(jìn)去后，還要制定短期、中期、長期規(guī)劃，配套必要的政策、資金及其他資源，才能形成規(guī)模和特色，取得長足的發(fā)展?；诩瘓F公司和濟南市相關(guān)制造企業(yè)的設(shè)備、管理、人力資源現(xiàn)狀，根據(jù)北京航空航天大學(xué)專家的建議，直接參與有一定難度，可以分步驟參與到航空發(fā)動機產(chǎn)業(yè)。（一）根據(jù)對材料的認(rèn)識、現(xiàn)有設(shè)備的加工能力和一線工人素質(zhì)，選定幾個零部件進(jìn)行系統(tǒng)、深入研究。（二）根據(jù)北航教授的推薦和上圖所示的國內(nèi)典型企業(yè)，組織前去考察學(xué)習(xí)。（三）到商發(fā)公司進(jìn)行對接、交流，了解其對資質(zhì)、認(rèn)證的要求。在集團內(nèi)部和市屬企業(yè)選定參與公司，啟動各種認(rèn)證工作。（四）跟現(xiàn)有供應(yīng)商建立聯(lián)系后，先從給其做配套產(chǎn)品、服務(wù)做起，間接參與航空發(fā)動機產(chǎn)業(yè)。（五）獲取各種認(rèn)證，并積累一定生產(chǎn)制造經(jīng)驗后，申請成為合格供應(yīng)商并參與投標(biāo)。附件：國內(nèi)航空發(fā)動機產(chǎn)業(yè)鏈主要企業(yè)及機構(gòu)清單

一、整機與核心設(shè)備類別供應(yīng)商主要產(chǎn)品/技術(shù)地址備注整機集成中國航發(fā)沈陽黎明航空發(fā)動機有限責(zé)任公司W(wǎng)S-10/15/20系列軍用渦扇；民用燃?xì)廨啓C改型遼寧省沈陽市大東區(qū)AECC主機廠，批產(chǎn)+大修整機集成中國航發(fā)商用航空發(fā)動機有限責(zé)任公司CJ-1000A（C919配套）、CJ-2000（CR929）上海市浦東新區(qū)臨港新城民用大涵道比渦扇，總裝+試車臺整機集成中國航發(fā)貴州黎陽航空動力有限公司W(wǎng)S-13/19中等推力渦扇、艦改燃機貴州省貴陽市白云區(qū)中小推力主力廠整機集成中國航發(fā)南方工業(yè)有限公司渦軸-9、渦軸-16（中法合作）、小型渦槳湖南省株洲市蘆淞區(qū)直升機/教練機動力控制系統(tǒng)中國航發(fā)控制系統(tǒng)研究所（614所）FADEC全權(quán)限數(shù)字控制系統(tǒng)、燃油調(diào)節(jié)器江蘇省無錫市濱湖區(qū)軍/民發(fā)動機控制核心所控制系統(tǒng)中國航發(fā)北京航科發(fā)動機控制系統(tǒng)科技有限公司燃油泵、電液伺服閥北京市順義區(qū)軍品+國際轉(zhuǎn)包試驗設(shè)備中國航發(fā)四川燃?xì)鉁u輪研究院（624所）高空臺、核心機試驗器、壓氣機部件試驗器四川省綿陽市游仙區(qū)亞洲最大高空臺群試驗設(shè)備中國飛機強度研究所（623所）閻良基地全尺寸發(fā)動機結(jié)構(gòu)強度/疲勞試驗臺陜西省西安市閻良區(qū)國家級第三方試驗二、構(gòu)件（按零件級細(xì)分，含民營）類別供應(yīng)商主要產(chǎn)品/技術(shù)地址備注高壓渦輪單晶葉片中國航發(fā)北京航空材料研究院（航材院）1-3代單晶高溫合金葉片、空心氣冷葉北京市海淀區(qū)國家實驗室+批產(chǎn)高壓渦輪單晶葉片貴州航發(fā)精密鑄造有限公司單晶/定向葉片精密鑄造貴州省貴陽市AECC專業(yè)化鑄造基地高壓渦輪單晶葉片萬澤股份—深圳萬澤中南研究院單晶葉片（含Re3代合金）、陶瓷芯廣東省深圳市南山區(qū)民營，已批產(chǎn)軍用高壓渦輪單晶葉片江蘇圖南合金股份有限公司等軸/單晶葉片母合金及精鑄件江蘇省丹陽市軍工四證齊全，出口歐洲壓氣機葉片無錫航亞科技股份有限公司鈦合金/高溫合金整體葉盤、壓氣機葉江蘇省無錫市新吳區(qū)全球主流發(fā)動機轉(zhuǎn)包壓氣機葉片成都航發(fā)葉片有限公司鈦合金風(fēng)扇葉片、寬弦空心葉四川省成都市雙流區(qū)參與LEAP-1C轉(zhuǎn)包整體葉盤/葉環(huán)中國航發(fā)沈陽黎明—增材制造中心Ti-6Al-4V激光沉積整體葉盤遼寧省沈陽市3D打印批產(chǎn)示范線整體葉盤/葉環(huán)西安鉑力特增材技術(shù)股份有限公司高溫合金整體葉盤SLM打印陜西省西安市高新區(qū)科創(chuàng)板金屬3D打印龍頭渦輪盤鍛件中航重機股份有限公司（宏遠(yuǎn)鍛造）GH4169、粉末高溫合金渦輪盤陜西省西安市經(jīng)開區(qū)8萬噸模鍛壓力機渦輪盤鍛件三角防務(wù)股份有限公司粉末高溫合金超大尺寸盤鍛件陜西省西安市閻良區(qū)4萬噸液壓機，軍/民品壓氣機盤/軸中國第二重型機械集團德陽萬航模鍛超大型鈦合金/鋼壓氣機盤四川省德陽市國機集團，10萬噸壓機燃燒室機匣中國航發(fā)成都發(fā)動機有限公司環(huán)形燃燒室機匣、火焰筒四川省成都市新都區(qū)主制造商，軍民兩用燃燒室機匣貴州安吉航空精密鑄造燃燒室殼體、擴壓器精鑄貴州省安順市精鑄+機加一體化燃燒室火焰筒北京北冶功能材料有限公司高溫合金薄壁火焰筒焊接北京市昌平區(qū)冶金+焊接復(fù)合工藝高壓壓氣機匣航發(fā)動力股份有限公司（西航）鈦合金/鋼對開機匣陜西省西安市未央?yún)^(qū)擁有大型五軸龍門軸承中國航發(fā)哈爾濱軸承有限公司主軸承、中介軸承、陶瓷球軸承黑龍江省哈爾濱市軍品軸承定點軸承洛陽LYC軸承有限公司航空發(fā)動機高速圓柱滾子軸承河南省洛陽市澗西區(qū)參與CJ-1000A軸承國產(chǎn)化燃油噴嘴中國航發(fā)西安航空動力—燃油附件廠雙路離心噴嘴、空氣霧化噴嘴陜西省西安市軍/民機全覆蓋燃油噴嘴北京動力機械研究所（31所）變流量燃油噴嘴、加力噴嘴北京市豐臺區(qū)固體/液體火箭技術(shù)遷移加力燃燒室中國航發(fā)沈陽黎明—加力燃燒室部裝整體式加力燃燒室、火焰穩(wěn)定器遼寧省沈陽市軍用渦扇批產(chǎn)附件齒輪箱中國航發(fā)中傳機械有限公司傳動齒輪、減速器、螺旋錐齒輪湖南省長沙市望城區(qū)直升機渦軸配套點火系統(tǒng)中國航發(fā)北京長空機械有限責(zé)任公司高能點火器、點火電嘴北京市順義區(qū)軍品+民航PMA件滑油系統(tǒng)中國航發(fā)南京輕型航空動力有限公司滑油泵、油氣分離器江蘇省南京市江寧區(qū)中小發(fā)動機配套管路/接頭中國航發(fā)貴州紅林機械有限公司金屬軟管、快卸環(huán)、高壓接頭貴州省貴陽市中航工業(yè)老牌企業(yè)封嚴(yán)/密封件沈陽鼓風(fēng)機集團航空零部件公司石墨封嚴(yán)環(huán)、金屬C形環(huán)遼寧省沈陽市民用轉(zhuǎn)包為主機載傳感器中航電測儀器股份有限公司振動、溫度、壓力傳感器陜西省漢中市創(chuàng)業(yè)板，民機配套三、原材料類別供應(yīng)商主要產(chǎn)品/技術(shù)地址備注高溫合金母材北京鋼研高納科技股份有限公司粉末/變形/單晶高溫合金棒、盤件北京市海淀區(qū)科創(chuàng)板，三代單晶已裝機高溫合金母材撫順特殊鋼股份有限公司GH4169、GH4169G、GH4099棒材/鍛坯遼寧省撫順市軍工認(rèn)證，產(chǎn)能最大高溫合金母材寶鋼特鋼有限公司（寶武特冶）大尺寸GH4720Li渦輪盤鍛坯上海市寶山區(qū)民用大涵道比項目主力鈦合金寶鈦集團有限公司Ti-6Al-4V、Ti-6242棒材、鍛件、板材陜西省寶雞市全球前三鈦材廠鈦合金西部超導(dǎo)材料科技股份有限公司航空級Ti-6Al-4V