航空發動機深度報告：走過70年積累開拓之路，邁向加速高質量發展新階段.pdf

上傳者：風****
時間：2023/04/13
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航空發動機深度報告：走過70年積累開拓之路，邁向加速高質量發展新階段。燃氣渦輪發動機是航空發動機中絕對的主流，主要包括渦輪噴氣發動機、渦輪風扇發動機、渦輪螺旋槳發動機和渦輪軸發動機四種。航空發動機起步于活塞式發動機，發展至今的絕對主流是燃氣渦輪發動機。以渦輪噴氣發動機為基本構型，針對不同的工作場景，發展演化出總體架構有所差別的渦輪風扇發動機、渦輪螺旋槳發動機和渦輪軸發動機。渦輪噴氣發動機主要由壓氣機、燃燒室和渦輪三大部件組成，渦輪風扇發動機、渦輪螺旋槳發動機和渦輪軸發動機則是在三個部件組成的核心機基礎上，各自增加風扇/增壓級、低壓渦輪、動力渦輪等部件。目前多數航空發動機都采用渦輪風扇發動機作為動力源，渦輪軸發動機主要用于直升機發動機。

航空發動機的研制難度主要體現在設計之難、先進材料之難、制造之難和試驗之難，通過長期的實踐摸索，核心機的派生發展成為當前各國發動機系列化發展的主要技術途徑。核心機包括了推進系統中溫度最高、壓力最大、轉速最高的組件，其研制成本和周期在航空發動機研制中占比較大，是航空發動機研制主要難點和關鍵技術最集中的部分，目前“部件-核心機-驗證機- 型號”的航空發動機研制途徑是世界各國普遍采取的方法。航空發動機的誕生過程是一個設計、制造、試驗、修改、再制造、再試驗的反復迭代過程，試驗在航空發動機研制過程中起著舉足輕重的作用。為了有效應對航空運輸需求的快速增長、能源消耗和環境壓力以及新軍事變革的需求，航空發動機技術不斷持續發展，新構型和新概念將不斷推出。

航空發動機產業鏈主要包括發動機主承包商、子系統供應商、小部件及零組件供應商、原材料供應商四個層次，涵蓋研發設計、加工制造和運營維護三大環節。航空發動機主承包商是產業鏈的鏈長，核心能力定位于設計、工程和系統集成，負責供應鏈系統的搭建和維護，居于產業鏈的核心地位。中國航空發動機集團公司（簡稱“中國航發”）是我國最主要的發動機主承包商，在 2016 年成立之初就明確了“小核心、大協作，專業化、開放型” 的發展模式，經過數十年的發展我國航空發動機產業已形成涉及政府、軍方、中國航發、國有企業、民營企業、高校和科研院所等多方主體融合的軍民融合產業體系。

現代航空發動機結構極為復雜，一般而言，單個民用航空發動機零部件數量接近兩萬件。按照零部件結構形式的不同，發動機零部件可分為盤類件、軸類件、鼓筒、環形機匣及環形件、箱式機匣和葉片等。高性能航空發動機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，大量采用了復雜的整體輕量結構，同時大量應用了高性能鈦合金、高溫合金以及復合材料等難加工材料，對制造技術要求極高。