航空发动机行业现状及发展趋势预测分析

航空发动机行业现状及发
展趋势预测分析
Prepared on 24 November 2020
2016年我国航空发动机行业现状及2017市场发展趋势预测分析
中商情报网讯：近年来，我国已经形成较完整的航空发动机产业链和相应
的生产布局。

2011年我国整个航空发动机市场规模约为200亿元人民币，其中
军用约占70%；民用约占30%，预计到2020年，我国航空发动机产业市场规
模将突破千亿元大关。

中国航空发动机市场规模及预测，2011年-2020年如下图所示：
一、航空发动机整体情况
航空发动机作为飞机动力源，是决定飞机性能的重要因素。

航空发动机集
中了机械制造行业几乎所有的高精尖技术，因此航空发动机技术水平的高低是
一个国家工业实力的重要标志。

目前世界上能制造飞机的国家很多，但是能独
立研制航空发动机的只有美国、俄罗斯、英国、法国、中国等少数几个国家，
而全球民用航空发动机市场基本被欧美企业垄断。

航空发动机产业空间广阔，未来20年全球民用航空发动机市场规模将达到
14,360亿美元，军用航空发动机市场规模将达到4,300亿美元。

二、航空发动机电子技术
随着发动机测试技术和控制技术的快速发展，发动机系统已从传统的机械
系统向机电系统发展，而且发动机电子技术所占比例不断提高。

在航空发动机
领域，以发动机参数采集器和发动机电子控制系统为代表的发动机电子系统的
采用极大推动了发动机电子技术的发展。

（一）发动机参数采集器基本情况
发动机参数采集器属于发动机状态监视装置。

这类设备主要进行发动机重
要参数的采集、处理和存储，发动机气路参数趋势分析，发动使用寿命监视，
发动机振动监视，发动机健康管理等。

发动机参数采集器可以跟踪采集航空发
动机运行中的工作状态和故障信息，并进行处理，分析出航空发动机部件的性
能退化情况或者根据处理后的数据对故障进行诊断、分析故障原因、性质、部
位及发展趋势，根据具体情况采取必要的维护措施。

这类电子状态监视与故障
诊断系统对航空发动机早期故障诊断征兆的及时发现与及时处理具有重要作
用，可以避免相关事故的发生，保障飞行安全，同时还可以“视情维修”，大大
节省维修成本与维修时间，对使用方和维修商都会带来明显的经济效益。

目前国内外飞机都逐渐采用发动机参数采集器取代传统的发动机仪表，新
飞机制造和老飞机改造产生了较大容量的市场。

晨曦航空是国内率先研制发动
机参数采集器的企业之一，是国内直升机发动机参数采集器最大供应商。

（二）航空发动机电子控制领域基本情况
国内航空发动机控制方面，由于我国航空发动机发展长久以来以仿制为主，自主研制起步较晚，基本上采用的是机械液压式电子控制系统，近年来配合飞机研制开展了相关工作，发动机电子控制系统处于起步阶段，市场需求较大。

1.航空发动机控制系统的功能
对现代航空发动机来说飞行高度的范围是从海平面到50000英尺或者更高，飞行速度从静止状态到高亚音速甚至数倍音速。

即使在相同的高度和飞行速度下，环境温度也可能会在沙漠气候下的高温和极北地区的低温之间变化。

这些工作条件的变化使发动机按照所需要的控制规律工作面临极大的挑战，要求发动机在性能上不但要满足要求，同时还要保证有足够的安全余度。

作为航空发动机核心附件的控制系统使发动机按照所需要的控制规律工作。

发动机控制系统需要具备如下功能：当飞机飞行状态的变化引起航空发动机工作状态和特性产生很大变化时，控制系统要保证航空发动机在这些飞行状态下工作正常和可靠；在发动机最大非加力状态和作战状态下性能最优、耗油率最低、加速时间最短和达到稳态工作使用的时间最小；当发动机由一种工作状态过渡到另一种工作状态时控制系统要保证能快速操纵，过渡时间最短，且不喘振、不熄火；当发动机受任何形式的干扰作用时，控制系统要保证航空发动机不失稳，且能快速恢复到原始状态；在飞行包线内，控制系统要保证航空发动机在任何条件下工作时，安全可靠，不超温、不超转、不超功率等。

总之，控制系统要保证发动机工作稳定、安全可靠，达到各种工作状态控制规律的要求，是发动机的核心部件，被称之为“发动机的心脏”。

2.航空发动机控制系统的发展阶段
历史上看，发动机控制系统发展可以划分为四个阶段：初始或起步阶段，成长阶段，电子化阶段和综合化阶段。

最初阶段发动机控制的计算装置主要是机械装置（齿轮、连杆和凸轮），成长阶段对燃油流量控制的计算装置主要是机械液压式的。

随着发动机性能及其相应的发动机控制功能的不断扩展，受到传统液压机械式燃油流量控制以及伺服部件使用极限限制，其结构变得越来越复杂，并且无法实现多回路解耦控制，也无法利用现代控制理论中各种先进的控制方法。

电子计算机科学技术及其应用研究的飞速发展，推动了航空发动机电子化阶段来临，该阶段的标志是全权限数字式电子控制系统（FADEC）的使用。

综合化阶段的标志是双通道全权限数字式电子控制系统成为标准，其特点为：具有更多的自检测功能；使用了嵌入式发动机模型，用以提高发动机的性能和故障诊断能力；具有发动机使用寿命跟踪算法；由于微处理器速度和闪存技术的显着提高，使得装置更轻、体积更小；发动机健康管理能力更高。

3.我国发动机控制系统发展现状
发动机电子控制系统作为传统机械液压式控制器的升级换代产品，是航空发动机控制装置的发展方向，许多国家都在大力开展以电子控制装置为航空发动机核心控制器的研究工作，并取得了重大进展。

目前美国等西方国家已经基本使用电子控制系统取代传统机械液压式控制系统，现在我国现有的发动机大多采用传统的机械液压式控制系统，发动机电子控制系统的研制距世界先进水平有较大的差距，仅有个别发动机采用了电子控制系统，而且还处于试验验证阶段，因此充分利用现有发动机的硬件平台，在其基础上进行全新全权限数字式电子控制系统的研制，以替代目前的机械液压式控制系统是迅速实现我国发动机控制技术升级的有效途径，该产品具有广阔的市场应用前景和明显的经济效益。

三、航空发动机系列产品市场需求及发展前景
晨曦航空涉及的是航空发动机制造产业链中的发动机监测与控制系统及发动机喷嘴的研发与生产，相关产品的市场需求及发展前景与航空发动机整体市场密切相关。

航空发动机作为飞机的“心脏”，而航空发动机监测与控制系统作为航空发动机的核心部件，随着我国航空发动机整体市场的快速发展以及航空发动机电子化、信息化水平的不断提升，市场前景广阔。

1.随着我国军事工业的快速发展，装备的军用飞机数量大幅上升，我国军用航空发动机将拥有广阔的市场前景
战斗机领域，我军近年来大力发展第三代战机，并取得了较大突破——歼10、歼11B、FC-1“枭龙”相继问世。

根据美国航空周刊预测，我国未来10年将装备1,500架三代机。

除了装备我国军队，我国还将出口大量三代机，中国航空技术进出口总公司的总经理马志平在迪拜航展上表示，未来10年枭龙有望拿到500架订单。

因此，我国将生产三代机数量2,000架，发动机需求数量约为台，以每台发动机300万美元计算，未来10年三代机将带来150亿美元的发动机市场规模。

直升机领域，我国军用直升机数量远远低于发达国家，到2008年我国只有不足500架的军用直升机。

假设未来10年我国军用直升机生产数量为1,000架，大概估计需要发动机数量2,500台，以每台发动机80万美元计算，未来10年我国直升机发动机市场价值将达到20亿美元。

教练机领域，按照美国空军战机与教练机比例为3:1计算，未来10年我国将装备1,500架三代机，因此未来10年我国需要高级教练机约500架，假设需要发动机1,500台，以每台发动机250万美元计算，未来10年高级教练机所带来的航空发动机市场规模约为38亿美元。

舰载机领域，根据俄罗斯世界武器贸易分析中心估计，未来10年我国海军将会组建至少四支航母战斗群，假设每艘航母上搭载舰载机30架，我国需要舰载机的数量约为120架，舰载机需要的发动机数量约为400台，以每台300万美元计算，舰载机的航空发动机市场规模为12亿美元。

大型运输机领域，我国目前还没有自己的大型运输机，只有从俄罗斯引入的伊尔-76，远程投送能力受到极大制约，因此我国急需发展自主研制的大型运输机。

假设未来10年我国将装备50架大型运输机，需要发动机约500台，以每台400万美元计算，大型运输机的发动机市场规模约为20亿美元。

综上分析，大概估计未来10年我国军用航空发动机市场规模为240亿美元。

按照航空发动机电子领域产品在相关产业链中比例分割，大致在10～15%份额，预计会有24～36亿美元市场规模。

2.民用航空发动机研制提上日程
民用航空发动机的要求不同于军用航空发动机，军用航空发动机的首要要求是性能，然后才是维护、费用和寿命等，而民用发动机对可靠性和经济性的要求较高，先进性处于次要地位。

目前，世界上民用航空发动机被美国、英国和法国三国垄断。

长期以来，我国发动机的研制主要针对军事领域，可以说我国军用航空发动机已取得突破，但是我国民用发动机的研制基本处于空白，研制才刚刚起步。

研制我国自己的民用航空发动机已势在必行。

与之对应，民用航空发动机的发展必然带动相应发动机电子控制业务的发展。

3.低空空域管理体制改革迎来良好发展时期
随着我国低空空域管理体制改革及配套政策的逐步实施，直升机、小型飞机的商用需求，城市和重要区域公共管理方面的巡逻需求将会急剧膨胀，由此也将带来航空发动机参数采集处理、显示和监视控制产品需求的快速增长。

相关报告：中商产业研究院《2016-2021年互联网+航空发动机市场运营模式分析报告》
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