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航空发动机产业深度研究报告:强国的象征、飞机的心脏

所属分类:时事聚焦    发布时间: 2021-04-20    作者:江苏省激光产业技术创新战略联盟
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航空发动机以化石燃料作为能源,将化学能转化为机械能、为飞行器提供动力,是飞 机、火箭等各类飞行器的心脏和动力之源,更是整个航空工业的动力之源。因其高度的技 术难度和复杂性,被称为“工业皇冠上的明珠”和“工业之花”。航空发动机产业是..经济的重要分支、....的重要保障,其综合水平的高低是 一个..综合国力的重要体现。目前..范围内具备军用航空发动机研制能力并形成产 业规模的....美、俄、英、法、中五大联合国常任理事国,具备商用大涵道比涡轮风 扇发动机研制能力并形成产业规模的则仅剩美、英两国三大巨头企业及其合资公司。

根据推力产生原理、氧化剂来源、有无压气机等的差异,航空发动机可以分为活塞式 发动机、火箭发动机、冲压式发动机、涡轮发动机等多个类别。冲压式发动机和脉冲式发 动机目前应用范围还较为有限、暂不具备形成大规模市场空间的能力。当前,涡轮风扇发 动机以其..率、低油耗、大推力等优势成为应用.广的航空发动机,广泛装备于各类 型军民用飞行器,其产值占燃气涡轮发动机的 90%以上。

从 1842 年..份关于航空发动机的专利出现到现在,..航空发动机产业走出了一 条从活塞式到涡轮喷气式再到涡轮风扇发动机的发展道路,这个过程中,以美、英为代表 的西方..凭借其起步早的先发优势持续积累在技术和产业上的优势壁垒、不断..着 航空发动机领域的发展方向。进入 21 世纪,高温合金和..涂层等技术为涡轮风扇发动机性能的进一步提高提供 了可能。当前军、民用领域航空发动机技术和产业均已发展至第四代。

进入 21 世纪初期,空军装备建设提速对航空发动机提出了更高的要求,但由于前期 航空发动机产业特别是涡轮风扇发动机发展的相对缓慢,这一时期对新型..军用航空 发动机的需求只能通过进口来满足。如歼10、歼 11、歼 20 等第三代、第四代战机对大推 力小涵道比涡扇发动机的需求;从俄罗斯进口的苏-27、苏-30 侧卫系列战斗机的换发需 求;国产轰-6 的后续改型、战略运输机运 20 等对大涵道比涡扇发动机的需求等。

2005 年,国产..型三代大推力军用涡扇发动机涡扇-10 通过了定型审查,并再随后 的使用中不断提高其可靠性和稳定性,直到.终趋于成熟,这一步在中国航空发动机产业 的发展历史中意义巨大。目前涡扇-10 及其改进型号可用于装备歼-10、歼-100、歼-15、歼-16 乃至歼-20 等中 国当代主力三、四代战斗机。我国对外军用航空发动机的进口额、依赖度也在 2015~2017 年之间逐步企稳下落。

航发集团的成立有助于改变过去发动机型号依附于飞机型号的格局,赋予发动机研 制以更大的自主权和自由度,使得我国航空发动机研制可以更加充分的走出一条从基础 研究、到型号预研、再到型号项目工程研制的完全自主正向设计道路。以中国航发集团为代表的我国航空发动机产业基本具备了军用大中小型涡喷、涡扇、 涡轴等各类型航空发动机的研制生产能力。

但与西方....相比尚有一定差距。军用领域,国产三代涡扇-10 太行发动机晚于美国 F110 约 30 年,用于四代战机的美 国 F-119 发动机首装于 1997 年,我国相对应的发动机截至目前尚未研制成功,落后至少 20 年以上。民用领域,我国尚无用于商业航线的大涵道比涡轮风扇发动机成熟型号,若假设中国 航发商发正在研制的长江-1000A 发动机于 2025 年~2030 年之间研制成功,则至少落后于 ....水平 CFM ..公司的 Leap 发动机约 15~20 年。

面对差距,中国航发集团秉承“动力强军、科技报国”的使命,在保障现有武器装备 保障供应的同时,进行了多个..型号的攻关研制。覆盖了用于战斗机、教练机、运输机、 轰炸机等各类型军用飞机、及用于 C919 和 CR929 大型客机的各类型军民用发动机。

在两机专项..充足资源的保障下,我国航空发动机产业新型号的研发呈现出了多 点开花的局面,基本形成“军民并举、完整覆盖”的态势。未来的 5~10 年内,随着军、 民用重点型号研制攻关的相继完成转入量产,将可以满足届时我国军、民用领域几乎各 类型航空发动机的需要,我国航空发动机整个产业也将迎来一个高速增长的黄金时期。

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