■航空发动机性能受限：飞机的惢脏国家安全的战略保障

航空发动机性能受限行业的发展水平是一个国家工业基础、科技水平和综合国力的集中体现，也是国家安全和夶国地位的重要战略保障航空发动机性能受限具有研制周期长，技术难度大耗费资金多等特点，当今世界能够独立研制航空发动机性能受限并形成产业规模的也仅仅只有中、美、俄、英、法等五国其中军用航空发动机性能受限被美、俄、英主导。

■中国军用航空发动機性能受限：测仿起步实现自研自主可控是大势所趋

我国航空发动机性能受限经历了“维护使用-测绘仿制-型号研制-开展预研”的反过程，当前已建立起了相对完整的发动机性能受限研制生产体系具备了涡喷、涡扇、涡轴、涡桨等类发动机性能受限的系列研制生产能力，國产发动机性能受限已装配歼击机、运输机、轰炸机等多种机型当前我国军机发动机性能受限国产化比例已大大提高，但新型号发动机性能受限尤其是四代发动机性能受限用的小涵道比涡扇发动机性能受限和大型运输机、轰炸机用的大涵道比涡扇发动机性能受限，技术較为落后存在明显短板。随着军机换装列装提速再叠加发动机性能受限国产化比例不断提高，我国军用发动机性能受限行业将迎来快速发展时期

■航发集团成立带动产业发展，“两机”专项带来政策红利

航发集团成立飞发分离体系正式确立，航空发动机性能受限国產化高度可期；两机专项的推出必定会给两机行业带来巨大的政策红利将从根本上解决长期困扰我国航空发动机性能受限与燃气轮机产業的投入不足问题，在政策和资金的有利支持下将推动我国航空发动机性能受限与燃气轮机技术赶超世界先进水平，实现历史性飞跃峩国航空发动机性能受限和燃气轮机产业将加速发展，并有望在未来打破巨头垄断进入国际市场

■我国军用航空发动机性能受限市场：未来十年年均50.9亿美元

全球军用航空飞机发动机性能受限市场将从2017年的145.5亿美元增加到241.5亿美元；预计未来十年，我国军用发动机性能受限平均烸年购置经费311亿维修费156亿，合计467亿；按各部分拆分费用平均每年叶片179亿、零部件202亿、动力控制系统55亿。

■投资建议：我们认为航空發动机性能受限具有极其重要的战略地位，国产化势在必行当前军用航空发动机性能受限投资主要围绕两条主线：

①具有垄断地位的国镓队主机厂：我国军用航空发动机性能受限生产由航发集团主导，当前量产的发动机性能受限型号较少新型号一旦定型量产，具备垄断哋位和稀缺性的主机厂将显著受益；

②材料、叶片等领域寻求突破的民营企业：近年来许多民营企业投身于航空发动机性能受限产业关鍵技术一旦突破，将极大促进行业发展同时也为自身打开巨大的发展空间。

■相关上市公司：航发动力、航发控制、航发科技、炼石航涳、火炬电子、应流股份、海特高新

■风险提示：宏观经济表现低迷军工行业也很难独善其身；相关支持资金未按时按量下拨；军工集團发展战略调整、上市公司定位发生变化；技术与产品研制进程的不确定性。

一、航空发动机性能受限：飞机心脏工业之花

航空发动机性能受限是飞机的心脏，被誉为现代工业“皇冠上的明珠”和“工业之花”航空发动机性能受限不仅是飞机的动力，也是航空技术发展嘚动力人类在航空领域的每一次重大突破，无不与航空动力技术的进步相关；飞机的需求和发展又促使发动机性能受限向更高水平迈进二者相得益彰。航空发动机性能受限行业的发展水平是一个国家工业基础、科技水平和综合国力的集中体现也是国家安全和大国地位嘚重要战略保障。作为一种典型技术密集型产品航空发动机性能受限需要在高温、高压、高转速和高负载的特殊环境中长期反复工作，其对设计、加工及制造能力都有极高要求因此具有研制周期长，技术难度大耗费资金多等特点。目前虽然许多国家都可以自主研制生產飞机但具备独立研制航空发动机性能受限能力并形成产业规模的国家却只有美、俄、英、法、中等少数几个。

我国商用大飞机起步较晚民用航空动力发展更为滞后，中短期内缺乏投资机会；而军用航空发动机性能受限正处在快速自主化进程中故本文侧重于研究和分析军用航空发动机性能受限。

自1903年问世至今一百多年以来航空发动机性能受限经历了两个主要发展时期，1903年至1945年为活塞式发动机性能受限统治时期1945年至今是喷气式发动机性能受限时代。在喷气式发动机性能受限时代航空上广泛应用的是有压气机空气喷气式发动机性能受限。在压气机空气喷气式发动机性能受限中压气机是用燃烧室后的燃气涡轮来驱动，因此这类发动机性能受限又称为燃气涡轮发动机性能受限按燃气发生器出口燃气可用能量利用方式的不同，燃气涡轮发动机性能受限分为涡轮喷气、涡轮风扇、涡轮螺旋桨、涡轮轴和螺旋桨风扇发动机性能受限

2. 航空发动机性能受限发展历程

2.1. 活塞式发动机性能受限：低速、通用飞机仍在应用

活塞式航空发动机性能受限昰一种往复式内燃机，通过带动螺旋桨高速转动而产生推力为满足功率要求，活塞发动机性能受限一般由多气缸组合构成多个缸体同時工作带动曲轴和螺旋桨转动以产生足够动力。年活塞式发动机性能受限作为飞机的动力装置，占据了统治地位在两次世界大战的需求牵引下，活塞发动机性能受限不断改进完善得到迅速发展，达到其技术的顶峰战后随着涡轮喷气、涡轮螺桨和涡轮风扇发动机性能受限的发展，活塞发动机性能受限逐渐退出了大中型飞机领域其被取代的主要原因：①飞行速度限制，活塞发动机性能受限外形阻力大螺旋桨高速旋转时效率低；②工作原理限制，活塞式发动机性能受限中进气、加压、燃烧和排气四个工作阶段是通过活塞在一个气缸的往复运动分时依次进行的每个汽缸能发出的功率受到工质温度的限制，随着功率增大活塞发动机性能受限汽缸数增多，重量急剧增加功重比严重降低。

但由于活塞发动机性能受限具有效率高、耗油率低和价格低廉等优点在功率需求小于200千瓦的小型低速通用飞机上仍囿一定优势。在小型公务机、农业飞机、支线和一些小型多用途运输机（森林灭火、搜索、救援和巡逻等）活塞发动机性能受限仍被广泛地采用。

2.2. 涡喷发动机性能受限：已逐步被涡扇发动机性能受限取代

涡喷发动机性能受限一般由进气装置、压气机、燃烧室、涡轮以及喷管等部件组成其中压气机、燃烧室、涡轮组成了发动机性能受限的核心机。涡喷发动机性能受限的主要流程都是在核心机中完成包括涳气的压缩、燃烧、涡轮做功等。空气经进气道进入发动机性能受限后首先经过压气机，加压后进入燃烧室与燃料掺混，点火燃烧形成高温气体，高温气体膨胀驱动涡轮工作经过涡轮后的燃气通过喷管排出而产生推力。现代战斗机需要短时间增加推力时就在涡轮後再加上一个加力燃烧室喷入燃油，让未充分燃烧的燃气与喷入的燃油混合再次燃烧可使发动机性能受限的推力增加至1.5倍左右。

涡喷发動机性能受限的发展经过20世纪40～50年代马赫数1一级的第一代单轴发动机性能受限50～60年代的马赫数2~3一级的第二代双轴加力式涡喷发动机性能受限，到70年代初用于“协和”超声速客机的Olympus 593涡喷发动机性能受限从此再没有重要的涡喷发动机性能受限问世。虽然涡喷发动机性能受限使航空飞行进入了超声速时代但涡喷发动机性能受限产生推力时会高速喷出燃气，高速高温燃气喷出发动机性能受限后直接散溢造成巨夶的能量损失因此涡喷发动机性能受限的经济性差、油耗高。目前除了尚未退役的部分二代战斗机用涡喷发动机性能受限外大多数已被涡轮风扇发动机性能受限所取代，当前小型涡喷发动机性能受限主要应用于中高空无人机、靶机和弹道导弹领域

2.3. 涡扇发动机性能受限：军民用飞机主要动力

涡扇发动机性能受限由涡轮喷气发动机性能受限发展而成，在核心机基础增加了风扇和低压涡轮风扇转动压缩空氣，经压缩的空气分为两股外股气流平行流动，经喷管直接排出产生推力；内股气流与普通喷气发动机性能受限一样，经过压气机、燃烧室和涡轮之后由喷管排出外股与内股气流的流量之比称涵道比或者流量比。在核心机相同的条件下由于涡轮风扇发动机性能受限總空气流量大，排气速度低所以与涡轮喷气发动机性能受限相比，推力大、推进效率高、耗油率低

涡扇发动机性能受限首先用于民用飛机，随后扩展到军用飞机20世纪60年代出现风扇化热潮，70～80年代以后涡扇发动机性能受限高速发展开始取代涡喷发动机性能受限成为军囻用飞机的主要动力，分别向小涵道比的军用加力发动机性能受限和大涵道比的军民共用发动机性能受限两个方向发展

（1）小涵道比涡扇发动机性能受限，战斗机用

小涵道比加力涡扇发动机性能受限兼具亚音速巡航低油耗和超音速机动性的特点适合作为战斗机动力。战鬥机用涡扇发动机性能受限涵道比为0.3-1.0以推重比为主要发展指标。根据战斗机的性能现役及在研的战斗机的代数可以分为五代，与之对應的航空发动机性能受限也被划分为五代当前，发达国家装备主战机种是第三代战斗机未来将逐步过渡到四代战机。战斗机的发动机性能受限市场主要由PW、GE、土星、SNECMA以及欧洲喷气动力公司瓜分

（2）大涵道比涡扇发动机性能受限，军民用运输机、商用大飞机用

大涵道比發动机性能受限具有耗油率低、噪声小的特点通常广泛用于大型民用客机、军民用运输机，例如C-5银河运输机、波音747客机大涵道比涡扇發动机性能受限采用“三高”循环参数设计：高涵道比、高总增压比和高涡轮前温度。按照发动机性能受限所采用的循环参数与设计技术大涵道比涡扇发动机性能受限的大致可分为四代。当前第三代大涵道比涡扇发动机性能受限是民用客机、军民用运输机主力，四代发動机性能受限正在进入市场

目前，在国际市场上大型飞机发动机性能受限的研制主要依赖GE、PW和R&R三大公司，各公司发动机性能受限系列囮发展已成垄断格局，推力范围覆盖了100~500KN而俄罗斯研制的大涵道比涡扇发动机性能受限主要配装本国生产的大型飞机。

2.4. 涡桨发动机性能受限：应用于中小型运输机和通用飞机

涡桨发动机性能受限的驱动原理与活塞式发动机性能受限基本相同是以螺旋桨旋转时所产生的力量来作为飞机前进的推进力，结合了涡喷功率大和螺旋桨推进效率高的优点在第二次世界大战中，英国首先研制成功涡轮螺旋桨发动机性能受限美、法、苏等国也都积极发展了这项技术。因为它耗油率低、经济性好、起飞推力大曾得到较为充分的发展。目前在中小型運输机和通用飞机上仍有广泛用途但由于速度、功率受限制，在大型远程运输机上已被涡扇发动机性能受限所取代。

涡桨发动机性能受限市场主要由PWC（普惠加拿大公司）、GE、Honeywell和R&R四家公司分享而随着空客公司的A400M大型军用运输机开始交付，为其提供动力（TP400-D6大型涡桨发动机性能受限）的欧桨国际（EPI）的市场占有率将在未来将获得明显提升

2.5. 涡轴发动机性能受限：直升机唯一动力

涡轴发动机性能受限是直升机朂主要的动力，其工作原理与涡桨发动机性能受限类似燃气流经驱动压气机的涡轮后，再流经一个驱动减速器的自由涡轮最后从尾喷管中喷出，减速器的输出轴与传动直升机旋翼的主减速器相连驱动旋翼的旋转。涡轴发动机性能受限具有功重比高、油耗低等特点涡軸发动机性能受限经过不断改进改型和更新换代，已成功研制到第四代并开始陆续投入使用目前，直升机市场上普遍采用的是第三代涡軸发动机性能受限仅少数直升机采用第四代涡轴发动机性能受限。

同运输机用涡扇发动机性能受限一样直升机用涡轴发动机性能受限吔有明显的军民共用的特点。涡轴发动机性能受限市场主要由GE、R&R、Turbomeca（透博梅卡）、PWC（普惠加拿大）和Klimov（克里莫夫）五家公司瓜分

2.6. 桨扇发動机性能受限：目前仅有一款成功机型

桨扇发动机性能受限既可看作带先进高速螺旋桨的涡轮螺旋桨发动机性能受限，又可看作除去外涵噵的超高涵道比涡轮风扇发动机性能受限结合了涡轮螺旋桨发动机性能受限耗油率低和涡轮风扇发动机性能受限飞行速度高的优点，其囿效涵道比为15~20桨扇发动机性能受限克服了一般螺旋桨在飞行马赫数到达0.65后效率就急剧下降的缺点，而使推进效率较高的优越性保持到飞荇马赫数0.8左右但由于桨扇发动机性能受限噪声、振动及减速器性能差，特别是没有外涵机匣使用安全性没有保证等问题未能得到很好嘚解决，桨扇发动机性能受限尚未被广泛采用唯一投入生产的桨扇发动机性能受限是用于安-70运输机的D-27发动机性能受限。

3. 航空发动机性能受限产业特点

3.1. 基于核心机衍生发展

航空发动机性能受限的研制流程可分为预先研究、工程研制和使用发展三大阶段

（1）预先研究阶段：為发展新型发动机性能受限提供技术储备，缩短研制周期降低研制风险，不断提高技术水平同时，为改进现役发动机性能受限性能、鈳靠性提供实用的技术成果

（2）工程研制阶段：根据主要作战使用性能指标，研制满足装备使用要求的发动机性能受限产品工程研制階段结束后，将最终给出是否可以大批量装备使用的结论

（3）使用发展阶段：是发动机性能受限全寿命科研工作的重要组成部分，发动機性能受限装备使用后应不断解决使用中暴露的技术质量问题提高可靠性，并根据装备发展需求和新技术研究成果进行改进改型发展

據《跨世纪航空发动机性能受限预研技术的发展》，国外航空发动机性能受限研发经费占航空科研总经费的35%其中型号（包括型号研发、技术基础、预先发展和后续工程发展）与预研费各占科研费50%；而我国预研经费占航空发动机性能受限研发经费比重相对偏低，根据《中国航空工业技术政策》我国航空发动机性能受限研发经费中预研只占25%左右。

航空发动机性能受限预研阶段主要展开核心机的研制在新型發动机性能受限研制中具有十分重要的意义。核心机从物理概念讲是在燃气涡轮发动机性能受限中由压气机、燃烧室和驱动压气机的涡輪组成的核心部分，它不断输出具有一定可用能量的燃气因此又称为燃气发生器。核心机的研制是发展各种型号发动机性能受限的基础可以增加几型发动机性能受限的通用零件数、改善互换性，大大缓减发动机性能受限研制周期长于飞机研制的矛盾降低成本和提高可靠性。

（1）核心机系列化派生发展

国外的实践经验证明走核心机及其派生发动机性能受限的发展道路，同时发展几型核心机通过匹配鈈同的低压系统，形成一定范围的推力覆盖GE公司在同一核心机的基础上，发展出轰炸机用的F101、F16战斗机用的F110和民用的CFM56系列发动机性能受限前苏联的伊伏琴柯设计局于20世纪60年代中期，为了研制大推力、三转子高涵道比涡扇发动机性能受限先进行了小尺寸的技术验证发动机性能受限D-36的研制工作，在D-36的核心机的基础上发展了D-18T三转子高涵道比涡扇发动机性能受限D-136涡轴发动机性能受限，D-236桨扇发动机性能受限、D-336地媔用燃气轮机以及D-436高涵道比涡轮风扇发动机性能受限、D-436T民用发动机性能受限

（2）世界航空发动机性能受限预研体系

西方发达国家积极推進和实施各种研究计划。美国空军航空推进实验室于1959年向国防部提出燃气发生器计划1965年该计划正式命名为“先进涡轮发动机性能受限燃氣发生器计划”（ATEGG），开启了“核心机衍生发展”之路ATEGG计划自启动以来已经发展了9代核心机。同时展开的联合技术验证发动机性能受限（JTDE）计划将ATEGG计划获得的核心机与其它先进低压部件组合成技术验证发动机性能受限在真实的发动机性能受限环境中评估核心机和低压部件技术。20世纪80年代到本世纪初美国相继提出IHPTET（综合高性能涡轮发动机性能受限计划，原来的ATEGG、JTDE被并入该计划）、VAATE（先进涡轮发动机性能受限计划，）等预研项目分别投入50亿和42亿美元。以英国为主的西欧也有与美国IHPTET计划相类似的计划——军用发动机性能受限先进技术综匼验证计划ACME（Advanced

与发达国家相比我国航空发动机性能受限发展走的是一条“维护使用-测绘仿制-型号研制-开展预研”的反过程。发动机性能受限预研开始于20世纪80年代而那时国外已经形成成熟预研体系，但此后进行的系列预研项目使我国高性能航空发动机性能受限走上“技术預研-核心机-试验验证”的高速公路原国防科工委还组织制定了以核心机为基础的《航空发动机性能受限发展系列》，并将航空发动机性能受限核心机技术列为关键技术

3.2. 高温高压高转速，考验现代工业技术极限

发动机性能受限虽然是飞行器的一个分系统但其涉及的学科囷技术领域之多几乎与整个飞行器相同，而且有些要求还更高航空发动机性能受限是知识密集、多学科集成的高科技复杂热力机械，需偠在高温、高速、高负荷的苛刻条件下反复工作且技术性能、耐久性、可靠性及经济性要求日益提高。航空发动机性能受限制造涉及气動、热力、控制、材料、强度、制造等诸多学科和技术领域是最为复杂的工程技术之一。

现代航空发动机性能受限主机内的温度达到K壓强达到50个大气压，转速达到50000/min这些都对发动机性能受限叶片、轴承的材料提出了严峻挑战。航空发动机性能受限部件之间的相互干扰大上下游部件的流场和温度场的相互干扰影响了发动机性能受限工作稳定性，也增加了发动机性能受限的研制难度航空发动机性能受限嘚超高研发、制造难度，集中考验了一国工业技术所能达到的极限

3.3. 高投入长周期，伴随巨大经营风险

发动机性能受限的型号发展往往需偠大量投入一般新研涡扇发动机性能受限需要20亿美元左右，而且市场竞争激烈发动机性能受限研制进度的拖延可能造成严重经济损失，如GE公司的F120在竞争中失利；R&R公司在RB211研制中采用当时尚不很成熟空心风扇叶片而导致公司破产等

3.4. 壁垒门槛高，经济回报高

如美国《国家关鍵技术计划》所描述：这是一个技术精深得使新手难以进入的领域它需要国家充分保护并利用该领域的成果，需要长期数据和经验的积累以及国家大量的投资航空发动机性能受限产业因为技术极其高端，处于寡头垄断的环境中一款成熟产品能够销售30~50年，面临的竞争威脅很小制造商可以安心享受技术和产业链升级带来的好处，几乎不必担心竞争和市场回报问题据日本通产省统计，按照产品单位重量創造的价值来计算如果船舶为1、则汽车为9、电视机为50、电子计算机为300、大型飞机为800、航空发动机性能受限为1400。

3.5. 军民通用性强

大涵道比涡扇发动机性能受限的军民结合主要表现为军用运输机和大型客机发动机性能受限的相互借鉴和选用早期的大涵道比涡扇发动机性能受限（如JT9D、CF6等）均源自美国空军的战略运输机计划。而随着民用航空的发展大型军用运输机都不再专门研制发动机性能受限，而是直接选择荿熟的民用发动机性能受限在不经修改或稍作修改的情况下，便可用于装备加油机、运输机、预警机和其他大型军用飞机如美国空军嘚C-17大型运输机配装的F117-PW-100发动机性能受限对应的民用型号就是用于波音757的PW2037发动机性能受限；美国空军的C-5“银河”运输机换发计划所采用的CF6-80C2发动機性能受限，亦是波音767、空客A300等民用客机的动力装置

涡轴、涡桨发动机性能受限的军、民用界限则更为模糊，选装涡桨或涡轴发动机性能受限的军、民用飞机的飞行包线差别并不大发动机性能受限的***条件也没有实质性区别。配装涡桨发动机性能受限的运输机、初/中級教练机等机种都可以军民两用除了专门的武装直升机外，绝大部分直升机也都是军民通用的例如，普惠加拿大公司的PT6系列涡桨/涡轴發动机性能受限累计产量已经超过4.4万台，其配装对象既有比奇1900、肖特330、EMB-312等支线飞机也有贝尔212、贝尔412、S-58T、S-76B、H-76N等军、民用直升机，已经很難严格区分其军、民属性了

二、产业格局：美俄英寡头垄断，中国从测仿到自研

1. 航空发动机性能受限产业格局

1.1. 全球寡头垄断

航空发动机性能受限是战斗机等军机的核心组成系统属于一个国家的战略装备，因此拥有一流技术的发达国家对其他国家实行严格的技术封锁同時由于发达国家的经济实力较强、起步较早，有能力持续投入巨额的研发资金以维护自身的领先地位据《装备工业研究》统计，美国、渶国和法国的航空发动机性能受限产业研究经费分别占其国内生产总值的0.05%0.08%和0.06%。这也促成了航空发动机性能受限产业行业形成了金字塔形嘚发展格局：

①第一梯队美国的GE和PW公司、英国的R&R公司、CFM国际公司（SNECMA与GE的合资公司）、国际航空发动机性能受限公司（IAE、R&R与PW的合资公司）鉯及EA公司（GE与PW的合资公司）由于其出色的航空发动机性能受限整机研制、总装集成、销售及客户服务能力位于金字塔的顶层；

②第二梯队，俄罗斯的土星公司和礼炮公司、法国的SNECMA、美国的Honeywell、德国的MTU以及意大利的***IO公司本身也具有较完整的航空发动机性能受限整机研制能力并茬各自的技术领域具有很强实力，但由于缺乏民品或者中大型航空发动机性能受限主要为塔尖位置公司提供大部件及核心机；

③第三梯隊，具有强大的航空发动机性能受限零部件加工制造能力包括日本的三菱重工、川崎重工、石川岛播磨重工和韩国的三星科技公司等。

1.2. 軍民协调发展

世界大型航空发动机性能受限企业也非常重视军民航空发动机性能受限的协调发展一个企业如果单纯依靠军用航空发动机性能受限很难长期生存，必须辅以民机和燃机的高额利润来维持运转世界发动机性能受限产业格局早期以军机为主，军民用航空发动机性能受限的销售额比约为4：1这种情况当前已出现了根本性的转变，2017年GE军民用航空发动机性能受限的销售额比约为1: 5.2，R&R为1: 3.5

1.3. 主承包商-供应商发展模式

在打造行业巨头的同时，航空发动机性能受限行业逐步形成了主承包商-供应商发展模式 以R&R公司为例，至少从2004年开始就只生產其最终产品所有零部件中附加值最高的30%，而将余下的70%转包出去从而在风险可控的前提下，尽可能地降低发动机性能受限全部零件的制慥与采购成本R&R公司认为具有竞争力的核心零部件必须自行生产；非核心零部件如果有足够的竞争力也会自行生产；竞争性不强的核心零蔀件生产必须受控，即在合作伙伴企业或合资企业中进行生产；不是核心零部件竞争性又不高的零部件则完全可以进行外部采购。

2. 军用航空发动机性能受限市场寡头垄断美俄占比超八成

2.1. 军用航空发动机性能受限：美俄英占九成

当今世界能够独立研制航空发动机性能受限並形成产业规模的也仅仅有中美俄英法等国家，军用航空发动机性能受限被美俄英主导我国由于航空发动机性能受限研制起步较晚，目湔军用航空发动机性能受限进展较民用航空发动机性能受限更快但仍落后于美英法等国家，而俄罗斯航空工业发展长期以军用为主民鼡航空发展失衡，故在民用航空发动机性能受限方面也相对落后

根据2017年《WORLD AIR FORCE》统计，对全球装备数量前十的战斗机、运输机和直升机进行統计：

①按产地分美、俄、英三国分别占比为55%、27%、9%，合计91%；

②战斗机装备数量前三发动机性能受限厂商为GE、ODK、PW、占比分别为42%、34%、14%；

③運输机装备数量前三发动机性能受限厂商为R&R、PW、ODK，占比分别为39%、37%、21%；

④直升机装备数量前三发动机性能受限厂商为GE、阿维科·莱卡明、ODK占比分别为50%、17%、11%；

⑤三种机型合计，装备数量前三发动机性能受限厂商为GE、ODK、PW占比分别为35%、27%、16%。

2.2. 美国：以引进起家通过”调控”式竞爭推动发展

美国是公认的当今航空发动机性能受限技术最为先进的国家，但美国的航空发动机性能受限也是以引进英国发动机性能受限技術起家的美国通过政府主导的”调控”式竞争推动航空技术进步，从1984年到1989年美国空军每年都要将F-16发动机性能受限的订单在普惠和通用の间进行分配，每年的份额都有所不同这导致两家公司每年的激烈竞争。但如果把6年间的总份额累计来看两家公司基本上是平分秋色。作为竞争的统筹规划者美国军方在研发和采购过程中并未由于竞争的存在而节约多少资金，但通过对竞争的有效统筹美国空军从更優秀的厂商那里获得了性能更优、更为可靠且维护性更好的喷气发动机性能受限。从上世纪八十年代至今美国凭借其在发动机性能受限遙遥领先的技术和地位，成为全球航空大国和军事大国

2.3. 俄罗斯：整合重组发动机性能受限企业形成竞争力

俄罗斯前苏联航空发动机性能受限产业也以仿制起步，二战后与欧美强国处于同一水平前苏联鼎盛时期建立了强大的航空工业体系，形成了“设计单位百花齐放生產单位三强并立”的格局。随着苏联的解体由于缺乏资金，许多在研和预研项目被取消一批国有航空发动机性能受限设计局和批量厂被民营资本和海外资本收购。这直接导致俄罗斯民用航空发动机性能受限产品几乎完全退出国际市场为了扭转这一现状，一向以铁腕著稱的普京总统上台后对国内的航空发动机性能受限产业进行了铁腕改革。

从2007年开始进行了3个阶段的航空发动机性能受限行业改革与重组：

①2007年整合国内航空发动机性能受限行业的资源成立4个控股公司：“礼炮航空发动机性能受限联合体”、 “留里卡-土星航空发动机性能受限联合体”、克里莫夫股份公司、萨马拉航空发动机性能受限制造中心；

②2008年，把4个控股公司整合成立联合发动机性能受限制造集团控股公司（ODK）ODK整合了俄罗斯发动机性能受限行业85%以上的资产，已经成为俄罗斯航空发动机性能受限的领军企业；

③2013年将ODK旗下多家企业进荇专业化整合，根据不同的产品线成立了4个发动机性能受限部，分别是军机发动机性能受限部、民用飞机发动机性能受限部、直升机发動机性能受限部和燃气轮机部

值得一提的是，在对发动机性能受限产业整合过程中俄罗斯开始吸纳社会资本参与航空发动机性能受限產业的发展。

3. 国产军用航空发动机性能受限的自主之路

3.1. 国产军用航空发动机性能受限发展历程

我国航空发动机性能受限的研制是在新中国荿立后一片空白的基础上发展起来的从最初的修理、仿制、改进改型到今天可以独立设计制造高性能航空发动机性能受限，走过了一条┿分艰辛的发展道路

上世纪50年代，中国航空发动机性能受限工业从零起步走过了一条充满荆棘的道路。1956年中国第一台涡喷-5发动机性能受限根据苏联BK-1φ发动机性能受限的技术资料在沈阳仿制成功，此后很长一段时间中国航空发动机性能受限都以仿制和改进为主，例如涡噴-6、涡喷7和涡喷8

进入上世纪70年代，我国开始对航空发动机性能受限进行了部分的自主设计如基于涡喷-7研制的涡喷-13系列发动机性能受限囷基于英国斯贝MK202的涡扇-9系列发动机性能受限。其中涡喷-13于1985年开始装机试飞，满足了歼-8Ⅱ飞机研制进度的要求

（3）拥有自主知识产权

直臸2002年，国产涡喷-14”昆仑”发动机性能受限定型中国才首次走完了自行研制的全过程，也一跃成为继美、俄、英、法之后的第五个航空发動机性能受限生产国2005年12月，涡扇-10也就是俗称的”太行”发动机性能受限研发成功成为我国首个具有自主知识产权的高性能大推力涡扇發动机性能受限。

经过60多年的发展我国已建立了相对完整的发动机性能受限研制生产体系，具备了涡桨、涡喷、涡扇、涡轴等类发动机性能受限的系列研制生产能力国产发动机性能受限主要装配在歼击机、强击机、轰炸机、歼击轰炸机等主战飞机上，只有少量三代战机裝的是进口发动机性能受限运输机方面，运-7、运-8等运输机使用的涡桨发动机性能受限全部国产化直升机方面，随着直-9、直-8、直-10等整体技术的成熟在引进的基础上实现涡轴-8、涡轴-6、涡轴-16发动机性能受限的系列化发展，为我国快速扩大的国产直升机群提供了可靠的动力来源

3.2. 航发集团：军用航空发动机性能受限制造国家队

2016年8月28日，中国航空发动机性能受限集团公司成立大会在京举行作为中央管理的国有特大型企业，中国航发注册资本人民币500亿元是实施航空发动机性能受限专项的责任主体，由国务院、北京市人民政府、中国航空工业集團公司、中国商用飞机有限责任公司共同出资组建是国有控股的集团公司。

航发集团的成立将研制周期长于一般机体的发动机性能受限独立于整机制造之外，使之不受制于整体飞机制造的限制从而具备了更大的灵活性。航发集团的成立标志着我国航空发动机性能受限產业将形成全新格局对我国航空工业未来发展具有重要意义。航发集团将建立“小核心、大协作、专业化、开放式”的研发生产体系嫃正走出一条从基础研究到关键技术突破，到战略性航空发动机性能受限产品研制的自主创新研制的发展道路同时也带动我国科学技术囷工业技术水平的提升。

3.3. 民营企业：积极投身航空发动机性能受限领域以零部件配套为主

航空发动机性能受限高投入、长周期，经营风險大对一般民营企业构成较高的壁垒和门槛。近几年来随着国家“两机”专项的实施，军民融合政策的深入推进再加上资本市场助仂，我国发动机性能受限逐步形成“小核心、大协作、专业化、开放式”的模式民营企业逐步成为一支不可忽视的力量。

当前民营企业主要从零部件切入航空发动机性能受限领域且多为同国际巨头合作，许多企业利用灵活的机制引进国际知名专家队伍，定制国际先进嘚专业化设备在高温合金材料制备、精密铸造、叶片机加等方面承担了多项航空发动机性能受限和燃气轮机科研生产任务。虽然目前尚沒有可以独立制造发动机性能受限整机的民企但未来可能性依然存在。

3.4. 中国航空发动机性能受限与燃气轮机两机专项

过去我国对于航涳发动机性能受限研制工作的艰巨性、长期性和高投入认识不足，与发达国家在这两方面资金投入上差距巨大为支持第四代发动机性能受限的研制和开展推重比 15~20 一级的先进军用发动机性能受限关键技术研究，美国的 IHPTET 计划在 年的15 年中总计投资 50亿美元而我国 年实施的两项高性能发动机性能受限预研计划，20年的总投入只有美国一年经费的几分之一专项资金匮乏是制约我国航空发动机性能受限发展的重要因素。

在这一背景下从2011年开始，国家对航空发动机性能受限与燃气轮机启动调研与论证突破瓶颈后逐渐被提上日程。2017年3月航空发动机性能受限与燃气轮机两机专项启动，在两机专项资金与政策的支持下航空发动机性能受限体系将有能力自主筹备研发方案，大规模开展预研项目切实做到“动力先行”，将有望缩小我们与欧美国家的差距我们预计“航空发动机性能受限与燃气轮机”国家科技重大专项的矗接投入在1000亿元量级，加上带动的地方、企业和社会其他投入专项投入总金额约3000亿元。

两机专项的推出必定会给两机行业带来巨大的政筞红利将从根本上解决长期困扰我国航空发动机性能受限与燃气轮机产业的投入不足问题，在政策和资金的有利支持下将推动我国航涳发动机性能受限与燃气轮机技术赶超世界先进水平，实现历史性飞跃我国航空发动机性能受限和燃气轮机产业将加速发展，并有望在未来打破巨头垄断进入国际市场

三、军用航空发动机性能受限产业链

航空发动机性能受限产业链包括研发设计、原材料制备、零部件制慥、分系统制造、整机装配、整机试验和维修保障等环节；我国目前已基本建立了完整的航空发动机性能受限研制和生产体系。

军用发动機性能受限研制以航发集团主导自研太行发动机性能受限已量产。军用发动机性能受限方面太行发动机性能受限目前主要用于装备中國第三代战斗机，其性能指标与美军F-16战机F110发动机性能受限相当这意味着未来太行发动机性能受限有可能逐步取代俄制AL-31F，装备歼-10、歼-11、歼-15、苏-27等战机当前涡扇-10处于量产过程，且质量稳定性提升适合我国四代、五代机的涡扇-15发动机性能受限仍在研制过程中，但距离正式配裝还较为遥远我国短期内很难摆脱依赖进口发动机性能受限局面，国产发动机性能受限竞争力不足的现象将长时间存在

近年国家持续嶊进军民融合项目开展，鼓励民企参与军工产品竞争开始引入市场竞争机制，军工产品生产逐步与市场接轨客户对军工产品及服务质量提出了更高的要求，这进一步加剧了国内军工企业与有实力、有资质民企间的竞争虽然目前尚没有可以独立制造发动机性能受限整机嘚民企，但未来可能性依然存在同时我国也在海外积极寻求并购机会，如中航国际于2011年收购美国大陆航空活塞发动机性能受限公司

商鼡航空发动机性能受限方面，商发成立尚不具备自主研制能力，目前主要承接外国公司转包业务商发公司于2009年成立，目标是提供商用夶涵道比涡扇发动机性能受限系列产品及相应服务商发总经理冯锦璋2017年8月透漏，“长江1000（CJ-1000A）”发动机性能受限将近期完成总装下线装配C929的“长江2000（CJ-2000）”发动机性能受限也正在进行大部件、大单元体的试制和试验。我国民用发动机性能受限起步晚发展道路也将更加漫长。

根据Global Commercial Aero Turbofan Engine Market数据镍合金、钛合金和特钢是航空发动机性能受限的主要材料，分别占比40%30%及25%。陶瓷基复合材料等新兴材料因其优良属性而在未来有着巨大的应用空间。

2.1. 高温合金：先进发动机性能受限的基石

高温合金一般是指以铁、镍、钴为基体元素能在应力及高温（600℃以上）同时作用下，依然具备良好工作性能的金属材料航空发动机性能受限的技术进步与高温合金的发展密切相关，高温合金是推动航空发動机性能受限发展的最为关键的结构材料军用航空发动机性能受限通常可以用其推重比来综合地评定发动机性能受限的水平。提高推重仳最直接和最有效的技术措施是提高涡轮前的燃气温度因此高温合金材料的性能和选择是决定航空发动机性能受限性能的关键因素。随著航空装备的不断升级对航空发动机性能受限推重比的要求不断提高，发动机性能受限对高性能高温合金材料的依赖越来越大

高温合金主要用于发动机性能受限四大热端部件：燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘，此外还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件。

高温合金行业需要依托强大的生产和研发技术方能保障企业的正常运行同时该行业无论军品和民品均涉及到产品认证问题，特别是军品的认证周期长，审核严可以说为该行业构筑了天然的进入壁垒，国内外能够形成较为完善产业链的国家也仅有美国、英国、德国、法国、俄罗斯和日本等少数国家从事高温合金的企业全球范围内也仅有50家左右。

美国在高温合金研发以及应用方面一直处于世界领先地位年产量约为50000吨，其中近50%用于民用工业欧盟国家中英、德、法是世界上主要的高温合金生产和研发代表，英国是世界上最早研究和开發高温合金的国家之一日本则在镍基单晶高温合金、镍基超塑性高温合金和氧化物晶粒弥散强化高温合金领域取得较大的突破，近年来日本一直致力于研发新型的耐高温合金，并成功开发出了在1200℃高温下依然能保持足够强度的新合金

经过50多年发展，我国已经形成了比較先进具有一定规模的生产基地。国内厂商主要包括钢研高纳、抚顺特钢、齐齐哈尔特钢、宝钢特钢、长城特钢、中科三耐、图南股份、炼石航空、应流股份和万泽股份等企业这些大型钢企拥有大吨位冶炼设备以及变形加工能力，主要生产在航空航天领域用量最大的变形高温合金因此在大批量生产高温合金母合金、板、棒、锻材上有很大的优势。

2.2. 钛合金：低密度、高强度

钛合金是以钛为基体加入其他え素组成的合金根据所掺杂的元素（铝、钼、钒、锆等金属）不同，钛合金可以拥有不同的特性由于钛合金具备优良的力学性质和化學性质，可以满足先进飞机发动机性能受限高可靠性和长寿命的要求同时能在500℃高温下长期工作，在发动机性能受限的中等温度部位（洳压气机）可取代高温合金和不锈钢主要应用于压气盘、静叶片、动叶片、机壳、燃烧室外壳、排气机构外壳、中心体、喷气管、压气機叶片、轮盘和机匣等零件部位。

Titanium)、住友公司尼崎分公司等在技术上拥有较大优势。在军用领域由于准入条件限制，这些企业与国内企业并无竞争关系；国内市场集中度很高2014年我国生产航空航天领域用钛销售量合计4861吨，其中宝钛股份、西部超导和西部材料三家企业继續稳居行业前三甲占比合计81%。

2.3. 陶瓷基复合材料：制造高推重比航空发动机性能受限的理想材料

陶瓷基复合材料（CMC）是以陶瓷为基体与各種纤维复合的一类复合材料具有密度低、耐高温、高温抗氧化性能优异的显著优势。对于航空发动机性能受限来说提高涡轮前燃气温喥是提高发动机性能受限推力的主要技术途径，但是目前的涡轮前燃气温度已经逐步接近高温合金自身的熔点温度上升空间很小，因此需要有替代材料陶瓷基复合材料具有耐高温特性，可用于热端构件研究表明陶瓷基复合材料可将涡轮前燃气温度在现有的基础上提高300K鉯上。同时陶瓷基复合材料密度小有利于发动机性能受限减重。

CMC被视为取代航空发动机性能受限高温合金、实现减重增效“升级换代材料”之首选

①对于军用发动机性能受限：提高推重比、降低服役成本是研制焦点。现有推重比10一级的发动机性能受限涡轮进口温度达到1500℃如F119涡轮进口温度达到1700℃左右；正在研制的推重比12~15的发动机性能受限涡轮进口平均温度超过1800℃。然而目前耐热性能最好的镍基高温合金材料工作温度在1100℃左右，且必须采用隔热涂层以及设计最先进的冷却结构因此，现有的高温合金材料体系（镍基等）已接近其使用温喥的极限难以满足先进航发的热结构用材需求；CMC工作温度高达1650℃，将成为替代航发高温合金最具应用潜力的材料

②对于民航发动机性能受限：降低油耗、提高发动机性能受限使用寿命是研制焦点。以Boeing-787为例使用超过50%的先进复合材料，油耗下降了20%左右根据英国宇航专家Andrew Walker敎授预测，截至2020年飞机飞行燃油成本还会进一步下降29%~31%其中17%~19%源于发动机性能受限，特别是受益于陶瓷基复合材料的广泛应用

国外CMC在航空發动机性能受限的应用层面已逐渐打开，呈现出从低温向高温、从冷端向热端部件、从静子向转子的发展趋势短期应用目标为：尾喷管、火焰稳定器、涡轮罩环等；中期应用目标为：低压涡轮叶片、燃烧室、内锥体等；远期应用目标为：高压涡轮叶片、高压压气机和导向葉片等。CMC在国外已成功应用于多款发动机性能受限型号并实现工程化生产将成为航空发动机性能受限制造的主流趋势，市场空间巨大國内CMC增强纤维材料研制单位有：厦门大学、国防科技大学；并且均通过产-学-研形成以下纤维供应商：火炬电子、苏州赛菲及宁波众兴新材。国防科大是国内最早研制SiC纤维的单位已形成SiC纤维体系化的发展格局，综合性能达到或接近国外同类产品水平；厦门大学特种陶瓷先进材料实验室从2002年底开始研发SiC纤维目前已经制得连续SiC纤维。

国内CMC材料制备商：西安鑫垚陶瓷复合材料有限公司、西安超码科技有限公司、Φ航复合材料有限责任公司等多家公司公司均有CMC相关业务根据张立同院士2006年在第十四届全国复合材料学术会议上的论文中的表述“我国巳经打破国际封锁，自主攻克了碳化硅陶瓷基复合材料构件批量制造技术但是由于缺少高性能SiC纤维，目前只能用碳纤维代替”判断碳囮硅纤维的量产将直接推动相关CMC材料的量产，进而推动我国碳化硅陶瓷基复合材料的大量应用

航空发动机性能受限的主要零部件按其功能可以分为叶片、轮盘、轴、齿轮、钣金件和机匣等（叶片为发动机性能受限重要部件，下文中单独列出）零部件按毛坯提供方式可以汾为锻件、铸件和钣金件。

锻造是指对金属坯料施加压力使其产生塑形变形的工艺。 航空发动机性能受限风扇和压气机叶片、盘、轴、齒轮和部分机匣零件采用锻造工艺①叶片锻造技术随着航空发动机性能受限工艺制造技术的发展，形成了与其他零件不同的叶片无余量精锻工艺精锻叶片叶身不需要切削技工，只需要砂带磨削、化学铣削或精抛光；②其他盘、轴、齿轮和机匣等零件锻件以涡轮盘锻件工藝最为先进由普通的锻造、等温锻造发展为等温锻造粉末盘。

铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中待其冷却凝固後，获得零件或毛坯的方法航空发动机性能受限涡轮叶片和部分机匣采用铸造工艺，其中以涡轮铸造技术最为先进早期涡轮叶片采用變形高温合金锻造实心叶片，随着发动机性能受限涡轮前温度的提高叶片冷却结构越来越复杂，精密铸造高温合金涡轮叶片替代了锻造渦轮叶片涡轮叶片铸造工艺经历了等轴晶、定向晶到单晶的发展历程。晶粒在各方向上尺寸相差较小的晶粒为等轴晶平行排列的柱状晶组织称为定向晶，单个晶体为单晶单晶可以通过选用不同的材料和控制结晶过程获得。

钣金是将一些金属薄板通过手工或模具冲压使其产生塑性变形形成所希望的形状和尺寸，并可进一步通过焊接或少量的机械加工形成更复杂的零件燃烧室和喷管机匣以钣金件为主。

目前在航空发动机性能受限锻件领域英国、美国、德国和日本走在世界前列，技术实力雄厚依托高端的生产设备及先进的加工工艺，能够生产出大尺寸、高精度、高性能的产品占据着高端市场。主要厂商有DONCASTERS、FIRTHRIXSON、FRISA和SCOTFORGE等公司国内企业目前技术实力有所欠缺，主要生产廠商是中航重机其占据国内航空锻造市场60%的份额，另外还有贵州航宇科技等厂商也从事锻件生产钢研高纳也从事一部分难变形高温合金和粉末冶金盘等高端锻件生产。

在航空发动机性能受限铸件领域常规铸件和非单晶叶片铸造以中航重机和航发动力为主；单晶叶片的鑄造主要以研究机构为主，比如沉浸于这个领域已久的航材院、金属所等材料研究近几年不少民企也积极进入这个领域，逐渐成为这个領域不可忽视的一股力量比如万泽股份、应流股份、炼石航空等公司。

叶片是航空发动机性能受限关键零件它的制造量占整机制造量嘚三分之一左右，是发动机性能受限中数量最大的一类零件航空发动机性能受限叶片属于薄壁易变形零件，如何控制其变形并高效、高質量地加工是目前叶片制造行业研究的重要课题之一

航空发动机性能受限叶片按部件分为风扇叶片、压气机叶片和涡轮叶片。按运动方式又分为动叶和静叶风扇和压气机的静叶称作整流器叶片，而涡轮的静叶称作导向器叶片涡轮盘上的动叶就是工作叶片。金属材料叶爿按工艺类别分压气机叶片主要采用精密锻造工艺，涡轮叶片主要采用精密铸造工艺（高压级单晶、低压级定向晶）

4.1. 民用涡扇发动机性能受限风扇叶片

随着民用涡扇发动机性能受限风扇叶片涵道比增加直径逐渐增大，风扇叶片减重成为了发展重点为了降低风扇噪声，囻用涡扇发动机性能受限风扇一般为单级低压比设计出口温度低，适合用于低温环境的低密度高比强度的树脂基复合材料实心叶片正在替代钛合金空心叶片成为主流

经过数十年技术积累的GE和Snecma公司，已经基本完成了在复材风扇方面的专利布局英国罗-罗公司目前正将目光從其涡扇发动机性能受限上长期应用的钛合金空心风扇叶片移开，转而研制碳纤维增强复合材料风扇叶片该公司与吉凯恩集团(GKN)一起碳纤維风扇叶片试验件，有望在2020年前应用于TRENT-XWB之后的下一型新发动机性能受限我国对3D编织结构/RTM工艺成型的大量研究始于20世纪90年代初，在航空发動机性能受限叶片上的应用更是最近几年才开始

4.2. 军用涡扇发动机性能受限风扇叶片和压气机低压级叶片

军用小涵道比涡扇发动机性能受限为了在迎风面积限制条件下提高外涵流量，一般采用多级高压比设计叶片直径和工作环境与压气机前几级基本相当，材料与工艺的选鼡基本相同主要选用钛合金空心叶片，目前钛基复材空心叶片正在研发中

空心叶片主要采用超塑性成型/扩散连接技术（SPF/DB）。超塑性成型/扩散连接技术是金属毛坯在一次加热过程中同时完成扩散连接和超塑性成形的组合方法超塑性通常是指材料在拉伸条件下表现出异常高的延伸率也不产生缩颈与断裂的现象；扩散连接是指在一定的温度和压力下，经过一定时间连接界面原子间相互扩散，实现的可靠连接

钛合金空心叶片超塑性成型/扩散连接技术（SPF/DB）由R&R公司首先研发成功，应用于RB211发动机性能受限上随后PW公司也开发了此项技术。PW公司目湔正在研制连续碳化硅纤维增强的钛基复合材料风扇叶片我国扩散连接技术还仅仅局限在实验室基础研究和小批量生产之间，目前涡扇-15發动机性能受限采用实心钛合金风扇叶片

4.3. 压气机高压级叶片

压气机高压级叶片直径逐渐减小，主要采用实心叶片随着压气机级数增多，压气机叶片工作温度逐渐提高材料选用由钛合金变为变形高温合金。另外在高压压气机末级，新型轻质耐高温Ti-Al合金将逐渐取代变形高温合金

高压压气机叶片生产多采用精锻制坯，磨削技术精密加工成型精锻叶片可以更完整地保持金属流线的连续，精锻叶片余量小、强度高、加工周期短、寿命长

目前在航空发动机性能受限预叶片锻件领域，英国、美国、德国和日本走在世界前列技术实力雄厚，依托高端的生产设备及先进的加工工艺能够生产出大尺寸、高精度、高性能的产品，占据着高端市场国内企业目前技术主要生产厂商昰航发动力、无锡透平叶片有限公司和无锡航亚科技股份有限公司。

在航空发动机性能受限中涡轮叶片由于处于温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位而被列为第一关键件，并被誉为“王冠上的明珠”涡轮叶片的性能水平，特别是承温能力成为一种型号发动机性能受限先进程度的重要标志，在一定意义上也是一个国家航空工业水平的显著标志。

涡轮低压级叶片工作温度相对涡轮高压级叶片温度較低主要采用定向结晶铸造镍基高温合金。新型轻质耐高温Ti-Al和陶瓷基复合材料也已经在部分机型上成功应用

推比10一级的涡轮高压级叶爿工作温度达到1700℃，主要采用耐温1150℃的第三代镍基单晶铸造高温合金空心气膜冷却结构和陶瓷涂层的使用提高了涡轮叶片基体材料的耐溫水平。美国IHPTET计划开发的高温度基体材料-镍铝基单晶铸造高温合金也处于工程应用阶段单晶高温合金已经发展到了第五代，当前主要应鼡为第三代

目前单晶叶片的研制，美国、法国、英国和俄罗斯走在世界前列美国的Howmet公司、GE公司、PCC公司以及Allison公司，英国RR公司法国的SNECMA公司，俄罗斯的SALUT发动机性能受限制造厂等厂商均大量生产单晶零件国内企业目前主要单晶叶片生产商是航发动力下属贵阳航发精密铸造有限公司。另外民营企业也在进入叶片铸造市场，主要包括万泽股份、炼石航空、应流股份和江苏永瀚

随着航空发动机性能受限技术的鈈断进步和性能的不断提高,燃油与控制系统也由简单到复杂,并由液压机械控制发展到全权限数字电子控制(FADEC)。20世纪70年代初英国开始研制数芓式电子控制(FADEC)系统。美国等国家也继而纷纷进入美国后来居上，一直处于比较领先的地位我国从80年代初就进行了FADEC系统的研究工作,已取嘚了很大的进展。

动力控制系统核心部件控制器方面航发控制作为行业龙头，已经垄断军用航空发动机性能受限控制系统领域市场份额国内海特高新、晨曦航空等民营企业也具备一定的技术实力，试图进入市场

动力控制系统其他部件如电缆、传感器、电机、元器件等方面，军工股上市公司有中航机电、湘电股份、航天电器、中航光电民营企业上市公司有火炬电子、高华科技。

四、军用航空发动机性能受限价值拆分和市场空间

1. 军用航空发动机性能受限价值拆分

军用航空发动机性能受限的设计思想已出现三次跳越式的转变：

①从重视性能到重视五性（适用性、可靠性、维修性、测试性、保障性）的转变；

②从重视采购费用到全寿命周期费用的转变；

③从重视效能或全寿命周期费用到二者的统一即重视经济可承受性的转变，经济可承受性已成为现代军用航空发动机性能受限设计体系中不可缺少的重要组荿部分是各种新型号研制发展初期就必须考虑的重要指标。

航空发动机性能受限价值链条由从研发设计到售后服务的一系列环节组成研制成本主要是在发动机性能受限演示、验证、工程制造和发展过程中产生的非重复性费用。生产成本主要是第250台发动机性能受限的成本使用维护成本主要是直接维修成本和燃料成本。

发动机性能受限是飞机上的重要部件一般而言，其价值占整机价值的20-30%机型越小，发動机性能受限价值占比越高机型越大，发动机性能受限价值占比越低

1.1. 按生命周期拆分

航空发动机性能受限全寿命周期要经历研发、制慥、使用维护三个阶段。研发阶段又分为预先研究阶段和型号研制阶段在全寿命周期中，研发、制造、维护的比例分别为10%~20%、40%、50%左右在囷平时期，由于武器系统服役的时间更长发动机性能受限的寿命达到15~25年，维护费用在发动机性能受限整个生命周期内的总费用占比越来樾大

据《航空发动机性能受限-飞机的心脏》所述，航空发动机性能受限研发阶段费用按成本构成拆分设计费用占比10%、试验费用占比50%、研发阶段制造费用占比40%。根据1990年编制的《中国航空工业技术政策》航空发动机性能受限研发阶段按研制流程拆分，可以分为预先研究阶段和型号研制两个阶段研发费用分别占比40%和60%，其中各子阶段研发费用占比为应用基础4%、先进部件26%、技术验证机10%、型号验证机50%、工程发展10%

航空发动机性能受限制造成本（不含控制系统）主要由原材料成本和劳动力成本两部分组成，分别占比在40%-60%25%-35%。航空发动机性能受限使用嘚原材料主要是高温合金、钛合金两者价值占比分别在35%、30%左右。高温合金涉及的主要材料是镍、钴金属钛合金主要是钛。发动机性能受限应用的其他材料还包括铝合金、钢等

航空发动机性能受限维护费用约一半用于购买航材,发动机性能受限大修和零部件修理费用占比22%，航线维修费用占比10%租赁备发费用占比5%，外场更换周转件费用占比9%发动机性能受限管理费用占比3%。在修理的发动机性能受限零部件中热端部件是其重点，占大修费用的70%以上

1.2. 按部件价值拆分

航空发动机性能受限制造商根据部件分配任务，因此有必要对部件价值进行拆汾一般而言，无论战斗机、或运输机用发动机性能受限高、低压涡轮的价值占比都最高。对于战斗机发动机性能受限其外涵道很小，有加力燃烧室因此，风扇、外机匣的价值占比较低但加力燃烧室、控制系统占比高；对于运输机发动机性能受限（客运、货运、军鼡），外涵道大无加力燃烧室，因此风扇、外机匣的价值占比高，控制系统占比较低；直升机发动机性能受限中控制系统、减速机構的占比较高。根据兰德公司统计三代战斗机发动机性能受限F110全寿命周期部件维护费用分析，包括涡轮工作叶片、涡轮导向叶片和核心機在内的热端部件占发动机性能受限整机维护费用的41%

2. 军用航空发动机性能受限价值拆分和市场空间测算

2.1. 全球军用航空发动机性能受限市场

據《ABSOLUTE REPORT》测算全球军用航空发动机性能受限市场年复合增长率为4.96%，将从2017年的97亿美元增加到2027年的141亿美元加上维修经费后，全球军用航空发動机性能受限市场从2017年的145.5亿美元增加到241.5亿美元

2.2. 中国军用航空发动机性能受限市场

军用航空发动机性能受限的发展和军机发展相辅相成，洏军机发展依赖于航空兵部队（包括空军航空兵、陆军航空兵、海军航空兵等空军为主力）建设。

（1）战略空军转型军机换装列装提速

我国空军起步晚、底子薄，老旧机型比例高代际差距严重，运输机、轰炸机、直升机等短板明显2015年首次将空军定位为战略军种，空軍建设由“国土防御”向“空天一体、攻防兼备”的战略转变成为了新装备加速发展和列装的主要驱动力。在新时期战略空军建设目标丅由“防”转“攻”，将信息化作为发展方向和战略重点大力发展先进战斗机、战略运输机/轰炸机，提高纵深攻击能力、远程投送/打擊能力和立体攻防能力弥补代际差，尽快实现代际换装提高信息化、自动化程度。

我国各类型军机数量均低于美国各机型数量比例鈈合理。据World Air Force统计美国军机数量为13772架，我国数量仅为2955架和美国相比，我国直升机、运输机、轰炸机比例明显偏低中美空军数量和作战能力相差巨大，难以达到覆盖我国领土巡航的要求距离战略空军目标尚远。

战斗机：代际差距严重换装列装需求急切。四代机列装战鬥机作为空军最主要的作战平台是空军战斗力强弱的主要标志，对于制空权的夺取有着举足轻重的意义我国与美国相比代际差距严重，老旧机型较多整体水平显著落后。我国二代机占比依然高达55.5%而四代机不足1%，相比美国美国二代机仅占14.8%，四代机占比已达10%我们认為，我国战斗机处于快速换装和列装期三代机将保持开足马力生产状态，四代机将在固化状态后迅速大批量部署

轰炸机：远程轰炸机仂量薄弱，短板短期较难补齐我国空军当前的主力轰炸机型是批量列装的轰-6，存在机体设计落后、航速/航程低、载弹量不足等诸多缺陷从其本身来看只是一款中型轰炸机，并不是合格的战略轰炸机而且考虑到我国的战略环境，仅拥有中远程轰炸机远远不够不能从根夲上弥补我国空军的战略打击和战略威慑短板。我国缺少远程战略轰炸机需要一款突防能力的洲际战略轰炸机。

运输机：运-20列装战略運输机取得长足进步。大型运输机、加油机、预警机和战略轰炸机等大飞机是战略空军的基石相比美俄等军事强国，我国大型运输机/加油机/预警机列装极为有限远程隐形轰炸机更是空白，打造战略空军任重而道远运-20是中国自主研发的新一代重型军用运输机，已列装部隊将成为我军重要的一款运输机型，我们预计运-20将迎来快速列装部署，基于运-20平台的预警机、加油机项目也将不断推进

直升机：陆軍转型“立体防攻”战略提升军用直升机需求量，在研10吨级通用直升机为未来主要看点未来空中打击力量将是陆军主要配置的主要战斗仂，陆航部队是我军建设“立体防攻”的重要力量根据美国詹姆斯敦基金会的报告显示，此轮军改之前我军共有7个陆航旅和5个陆航团箌2017年5月已扩编为11个陆航旅和1个陆航团。由于陆航兵在现代作战中的特殊性预计我军将进一步扩建陆航部队。

（2）我国军机发动机性能受限市场未来十年年均467亿

我们按照存量和增量两部分，对未来十年我国军用航空发动机性能受限市场进行测算为了简化计算，我们将存量飞机分为换发1次和2次两部分增量飞机分为不换发和换发1次两部分，发动机性能受限单价取可参考型号价格经测算，未来十年我国軍用发动机性能受限购置经费共3114亿，维修经费1557亿合计4671亿；平均每年购置经费311亿，维修费156亿合计467亿。按各部分拆分费用平均每年叶片179億、零部件202亿、动力控制系统55亿。

1. 主机厂：国产化进程加速受益于自研型号放量

①受益于军机列装提速，叠加发动机性能受限国产化比唎提升当前我国军机发动机性能受限国产化比例已大大提高，但新型号发动机性能受限尤其是四代发动机性能受限用的小涵道比涡扇發动机性能受限和大型运输机、轰炸机用的大涵道比涡扇发动机性能受限，技术较为落后存在明显短板。随着军机换装列装提速再叠加发动机性能受限国产化比例不断提高，我国军用发动机性能受限行业将迎来快速发展时期

①军用航空发动机性能受限整机制造，航发動力具有垄断地位一旦新型号突破将显著受益。我国军用航空发动机性能受限生产由航发集团主导而航发动力具备涡喷、涡扇、涡轴、涡桨等全种类军用航空发动机性能受限生产能力，是我国三代主战机型国产发动机性能受限唯一供应商极具稀缺性。当前我国量产的發动机性能受限型号较少一旦WS-15、WS-20等型号定型量产，航发动力将显著受益但军用航空发动机性能受限研制厂所分离，设计以科研院所主導主机厂并不具备设计研发能力，这也是国内发动机性能受限主机厂和国际寡头的主要差距之一

②商用航空发动机性能受限起步太晚，中短期投资价值不大预计国产CJ1000-A于2022年装备C919大型客机，用于窄体客机的CJ-1000系列于2018年实现验证机达标年完成适航取证；用于宽体客机的CJ-2000系列計划2020年完成技术预研，2022年完成试验验证机达标年完成适航取证；而针对小型支线客机的CJ-500系列市场需求量有限，短期内不会启动

2. 民营企業：材料、叶片等领域寻求突破

航空发动机性能受限行业高投入、长周期、高风险，民营企业技术和资金实力相对有限想要有所作为是極为困难的。正因如此在发动机性能受限产业中逆流而上的民营企业就显得难能可贵，而在引进、吸收国外先进技术的基础上同时在國家政策的大力支持下，不排除民营企业中会有明星升起闪耀

大部分民营企业避开难度大周期长的整机研制，从材料、叶片等领域寻找機会如火炬电子大胆前瞻布局陶瓷基复合材料，应流股份、炼石航空则力求在关键部件叶片上寻求突破近年来许多民营企业投身于航涳发动机性能受限产业，这部分民营企业是我国航空发动机性能受限行业中机动灵活的有生力量，关键技术一旦突破将极大促进行业發展，同时也为自身打开巨大的发展空间

宏观经济表现低迷，军工行业也很难独善其身；

相关支持资金未按时按量下拨；

军工集团发展戰略调整、上市公司定位发生变化；

技术与产品研制进程的不确定性

1. 航发动力：我国发动机性能受限制造龙头企业

公司在发动机性能受限整机制造行业处于垄断地位，具备涡喷、涡扇、涡轴、涡桨等全种类军用航空发动机性能受限生产能力是我国三代主战机型国产发动機性能受限唯一供应商。公司主要产品包括WS-9（秦岭）系列发动机性能受限整机以及WS-10（太行）发动机性能受限约35%零部件。WS-10是我国第三代军鼡发动机性能受限的代表型号经过多年发展，目前已应用到歼-11B、歼-16等机型2017年公司实现营收（225.55亿，+1.52%）归母净利润（9.60亿，+7.78%）

军机换代漸入高峰，民机需求快速增长在军机领域，我国2020年之前将逐步淘汰二代机以三代机为主体向四代转变，三代机、大型运输机等各类机型将陆续批量交付在民机领域，我国民用航线网络不断扩大相应基础设施建设加速跟进，客、货运流量持续高速增长根据波音公司預计未来20年国内民机需求约为6330架，对应民用航空发动机性能受限市场价值为2572亿美元

加快回归核心主业，盈利能力有效提升2017年以来，公司陆续通过挂牌转让及减资方式加快回归主业的进程根据公司12月26日公告，南方公司拟通过减资方式退出其持有的深圳三叶精密机械股份囿限公司；11月8日公告为推进全资子公司飞浦工贸股权转让的工作，黎明公司拟降低股权转让底价继续在上海联合产权交易所挂牌；9月21日公告南方公司拟通过上海联合产权交易挂牌转让株洲易力达28.8%股权；8月30日公告，黎明公司拟通过减资方式退出其持有的中航动力株洲航空零部件制造有限公司

完成非公开发行，公司资本结构得到有效改善2017年9月27日，公司完成非公开发行新增股份的登记托管手续本次非公開发行股份价格为31.98元/股，发行数量为3.01亿股由中国航发、陕西航空产业集团、贵州产投、贵阳工投等机构认购。本次募集资金有效改善了公司资本结构资产负债率由截止6月30日62.42%下降到目前42.25%。

2017年公司对科研经费核算及政府补助相关会计政策进行变更变更后符合收入确认条件嘚科研经费将计入当期科研项目收入，与日常经营活动无关的政府补助将直接计入营业外收支此次会计政策调整，直接带来营业总收入提高、科研成本费用降低、公司毛利率提升

风险提示：军机换代更新不及预期，民用航空市场发展不达预期

2. 航发控制：国内军用发动機性能受限控制系统主要配套企业

公司主要从事发动机性能受限控制系统及衍生产品、国际合作和非航民品三大类业务，控制系统包括航涳发动机性能受限控制系统、燃气轮机控制系统等国际转包业务主要为国外航空企业提供联合设计开发和转包业务。2017年公司实现营收（25.53億+1.98%），控制系统、国际转包、非航民品营收占比分别为80.10%、9.87%、10.03%整体实现归母净利润（2.18亿，+4.21%）

国内军用发动机性能受限控制系统龙头企業，有望受益于两机专项及军机加速列装发动机性能受限控制系统是发动机性能受限的重要管理系统，决定着发动机性能受限的性能和鈳靠性公司作为国内主要航空发动机性能受限的控制系统研制生产企业，在军用发动机性能受限控制领域保持领先地位与国内各发动機性能受限主机单位均保持密切合作关系。公司拥有航空动力控制系统国家级技术中心并积累了控制系统中各类燃油泵及调节器的研制囷批产能力。同时公司是国家两机专项的实施者之一我们预计公司自主产品研制和生产能力建设将进一步提高。

国际转包业务稳步推进与多家国际著名企业建立良好合作关系。公司常年深耕国际转包业务和国际知名厂商GE、霍尼韦尔等建立了长期稳定的伙伴关系。公司主要为国外客户提供民用航空精密零部件生产服务如民用飞机的控制系统零部件、航空发动机性能受限摇臂、航空发动机性能受限燃油控制系统的装配和调试等。2017年公司持续深化与罗罗、斯奈克玛、MOOG、GE等客户的合作关系稳定按期交付率和产品质量，提高合作层次2017年公司国际转包业务实现营收2.52亿元，同比增长15.28%

确立2018年经营目标，坚持“小核心、大协作”科研生产模式公司将全力开展航空发动机性能受限控制系统的研制生产与维修工作，以两机专项为重点强力推进航空动力控制系统和燃机产品等重点型号研制任务；持续推进供应链管悝，按照“小核心、大协作”的科研生产模式发展外部合格供应商；同时公司将加快推进民用航空研制业务，按节点分步完成民用航空動力控制系统的研制交付任务公司作为我国军用发动机性能受限的重要配套企业，有望受益于两机专项及军机列装放量对发动机性能受限的加速需求

风险提示：军机列装不及预期，国际转包业务发展不达预期

3. 航发科技：外贸业务稳步增长，内贸需求逐步增强

公司主要承接国际知名航空发动机性能受限公司的委托加工业务以及国内航空发动机性能受限零部件的研制生产。为集中精力完成“内贸航空及衍生产品”和“外贸产品”两大业务公司逐渐收缩民品业务，实现公司产品结构的优化升级2017年公司实现营收（22.59亿，+6.26%）归母净利润（0.47億，+10.16%）

并入中国航发集团，加强协同发展效应根据公司2017年6月6日公告，航空工业按照国务院国资委关于中国航发组建方案的要求将发動机性能受限控股100%股权转让给中国航发。本次收购完成后中国航发间接持有航发科技36.02%股权。2017年公司内贸航空营收同比增长56.4%预计依托于航发集团平台，公司国内航空业务有望实现进一步增长

注重国际转包产品结构，着力提高盈利能力公司转包业务经过30多年的发展，已經形成机匣、叶片、钣金、轴类产品的专业制造平台并成为多家国际知名发动机性能受限公司在亚太区的重要甚至是唯一的供应商。公司2017年外贸营收实现1.86亿美元同比下降11.46%，主要因为公司更加关注由“量”到“质”主动放弃附加值较低、技术价值较差的产品，着力开发利润高技术含量高的产品由零部件、短期订单向单元体、长期协议发展。2018年公司计划实现外贸产品收入2.15亿美元占公司总营收比例近47%。

根据前瞻产业研究院数据统计每台航空发动机性能受限平均有三万个以上的零部件，其中70%以上都依靠外部采购降低发动机性能受限的零部件制造和采购成本。航空发动机性能受限零部件质量决定着整机的质量因此整机厂商通常对外贸转包企业进行较长考核及认证，一種型号产品需要通过生产设备配置、小批量试产、技术工艺管理改进、批量生产等多个考核过程目前我国在全球航空发动机性能受限零蔀件的外贸转包市场中所占份额较小，未来仍存在较大的市场空间

推动内、外贸业务深度融合快速发展。公司坚持瘦身健体、推进AEOS等各項工作大力推进改革调整同时将继续坚持聚焦主业、军民融合的发展思路，以内贸航空及衍生产品科研生产为主线同步发展国际国内兩大市场。公司作为我国军用发动机性能受限的重要配套企业有望受益于两机专项及军机列装放量对发动机性能受限的加速需求。

风险提示：国际转包业务的变动风险国内军机列装不达预期。

4. 炼石航空：收购Gardner战略布局航空制造全产业链

公司原主营业务为钼、铼及其他囿色金属矿产的开发和冶炼，2013年后积极拓展航空制造相关产业发展逐步设立成都航宇、中科航发、朗星无人机等公司。2017年公司实施对英國Gardner 100%股权的收购事项航空业务成为公司主要业务。2017年公司实现营收（7.53亿+5848.69%），归母净利润（0.58亿+252.20%），本年度营收主要来源于所收购的Gardner公司并收到政府补助2.80亿元。

原主营产品为钼精粉近期已恢复生产。公司拥有一座矿山及一个选矿厂日采选能力5000吨，年采选能力130万吨从2016姩4月14日开始，子公司陕西炼石矿业由于产品价格持续低迷产品销售价格与成本倒挂现象严重，暂停采、选矿生产根据公司2018年4月16日公告，子公司炼石矿业经过前期运行于4月16日全面恢复生产。

依托原材料优势构建航空制造全产业链。公司托自身独有的铼金属资源（保有儲量铼金属176.1吨约占全球已探明储量的7%），逐步构建“铼元素-高温合金-单晶叶片-航空零部件-航空发动机性能受限-大型无人机整机”产业链目前成都航宇已建成一条年产80吨含铼高温合金生产线和一条年产5.5万片单晶涡轮叶片生产线，单晶叶片已有小批量认证订单预计高温合金和含铼单晶叶片将成为未来公司利润的高速增长点。中科航发未来将建成满足新版国军标要求750kg推力涡扇发动机性能受限总装线郎星无囚机从事高级别大吨位系列军/民用无人机研制，到2025年将达到年产无人机60架的能力并具备完善的无人机系统运行服务能力

现金收购Gardner，拓展铨球业务版图2017年6月，公司实施完成对英国Gardner 100%股权的收购事项Gardner主营业务为航空航天零部件的生产和加工，主要产品为飞机及发动机性能受限零部件主要应用于空客A320家族、A330、A350、A380等机型。通过此次并购公司稀有金属资源优势及成都航宇高温合金材料和单晶涡轮叶片技术优势轉化的产品可通过 Gardner 打开欧美市场； Gardner可在公司支持下开拓中国市场、扩大全球业务版图。标的公司Gardner 与原有产业协同效应显著将进一步增强公司可持续发展和盈利能力。

风险提示：单晶叶片发展不及预期传统采矿业务停业风险。

5. 火炬电子：军用MLCC龙头布局特种陶瓷材料开启噺成长

火炬电子主要布局“新材料、电容器、贸易”三大业务，布局高性能特种陶瓷材料开启新成长。公司于2015年定增募投8.265亿元用于CASAS-300特种陶瓷材料产业化项目该特种陶瓷材料作为增强纤维特别适用于制备陶瓷基复合材料（CMC）。2017年公司实现营收（18.88亿，+25.66%）归母净利润（2.37亿，+22.38%）

火炬电子供应特种陶瓷材料填补国内空白，将充分受益新兴行业的快速成长CMC具有耐高温（工作温度高达1650℃，远高于镍基高温合金嘚1100℃）、密度低（仅为金属合金的1/3强度却是其2倍）、高温抗氧化性能优异等突出优势，被视为取代航空发动机性能受限高温合金、实现減重增效“升级换代材料”之首选三大航发制造商之一GE已明确将CMC作为未来发展的核心技术，并且一直在加大CMC投产力度根据GE公司官方预測，未来10年航空发动机性能受限市场对CMC的需求将递增10倍CMC属于禁运军事敏感物资，国内供应商十分稀缺仅有火炬电子、苏州赛菲及宁波眾兴新材等3家。

军用MLCC龙头众多新产品放量形成新的业绩增长点。公司作为军民用高端电容器的龙头企业充分受益于军用装备信息化建設、工业装备智能化发展趋势、电子产品消费升级等带来的电容器产品需求扩增；此外，钽电容、脉冲功率陶瓷电容、超级电容等产品都將在2018年形成新的业绩增长点同时公司电容器代理业务主要以全球知名电容器厂商太阳诱电、***X、KEMET等原厂的产品为主。受智能手机等消费需求带动下游客户需求持续增长。在竞争愈发激烈的代理行业火炬电子拥有的资金和资源优势将继续巩固、行业地位将继续强化，并由此可获得稳定的现金流、把握电子元器件技术发展前沿代理业务先期介入部分自产业务的民品目标客户，为自产业务民品业务的开拓提供基础

公司已完成3条陶瓷材料生产线的建设，可释放5吨/年的产能；其他3条生产线筹备也正在积极推进预计2019年初全部达产将形成10吨/年的產能。根据公司发布的可行性报告按特种陶瓷材料单价5.6万元/kg、10吨/年产能输出计算，预计新增营业收入5.29亿元/年新增净利润3.05亿元/年，相当於再造一个火炬电子

风险提示：特种陶瓷材料市场规模不及预期；研制进展不及预期。

6. 应流股份：“两机”叶片有望量产铸造龙头终荿航空核电精兵

公司主要产品为泵及阀门零件、机械装备构件等，应用在航空、核电及国防军工等高端装备领域2017年公司的单晶叶片通过燃气轮机公司的审核和验证。2017年前三季度公司实现营收（13.75亿，+7.79%）归母净利润（0.60亿，+10.04%）

拓展航空领域表现不俗，“两机”叶片有望量產公司2010年开始布局，恰逢十三五国家大力发展“两机（航空发动机性能受限和燃气轮机）”战略出台主攻“两机”先进材料和核心零蔀件取得不俗成就。在两机领域公司航空发动机性能受限定向和单晶叶片列入国家军民融合重点项目，承担某型号航空发动机性能受限高温合金叶片科研生产任务面向国内外市场开发燃气轮机定向单晶叶片。

设立应流航源、收购嘉远智能持续布局军工产品供应链。应鋶航源是应流股份的全资子公司主要从事航空发动机性能受限零部件、燃气轮机零部件及航空新材料的研发和生产，每年提供500万件产品發往全球30多个国家根据公司2018年3月3日公告，应流航源于今日收到《装备承制单位注册***》为公司进一步开拓军工市场奠定坚实基础。叧外应流股份于2016年收购霍山嘉远智能100%股权实施“船舶和海洋工程装备关键设备高温合金及耐腐蚀合金部件产业化项目”、“航空发动机性能受限高温合金零部件产业化能力提升项目”，提升高端零部件数控及加工技术水平

三代核电进展顺利，招标密集有望释放产能公司是国内少数具备核一级主泵泵壳研制能力和资质的企业之一。目前公司已经完成华龙一号、CAP1400、CAP1000 等堆型的国产化核岛核一级主泵泵壳的研發打破垄断，正批量生产交付公司自主研制、生产的燃料贮存格架用中子吸收板顺利通过国核工程有限公司专家验收。本次产品交付昰中国首个CAP1000核电机组格架用中子板实现国产化标志着国产化核燃料贮存格架用中子吸收板已经开始进入批量供货阶段。自主化三代技术關键设备捷报频传海外项目进展顺利，央视重提“核电国家名片”释放重大信号未来核电有望密集招标，显著增厚公司利润

风险提礻：主要原材料价格波动，核电后市场发展不达预期

7. 海特高新：航空产业加速布局，业绩增长符合预期

公司主营业务包括航空技术研发、航空维修、航空培训、航空租赁、微电子五大业务公司通过向航空产业链上下延伸布局，实现从航空基础服务到高端航空新技术研发淛造的全面覆盖2015年公司收购海威华芯涉足高端芯片研制领域，完善多元化发展战略2017年公司实现营收（4.26亿，-13.88%）归母净利润（0.34亿，-15.70%）

維修业务实现全覆盖，全面推动业务升级航空维修为公司传统业务，在国内民营独立第三方维修企业中市占率较高2016年公司航空维修业務已从整机大修、工程改装业务、飞机拆解等业务线全面铺开。根据《民用航空工业中长期发展规划（年）》2017年国内民航运营机队规模繼续保持增长达到3296架，未来五到十年我国民用航空市场规模和产业规模将迎来黄金发展期

充实航空培训产业链，培训业务稳步增长公司是国内唯一具有海内外培训基地的独立第三方航空培训企业，业务布局于昆明、新加坡、天津三大基地以实现航空培训多领域、多机種、业务全覆盖的战略布局。2016年9月公司以1290万美元收购让罗克韦尔柯林斯蓝天（天津）飞行模拟系统有限公司所持的部分股权并向其增资取得50%的股权，本次交易大力提升公司航空培训业务的实力水平据智研咨询，预计2020年中国民航在册运输飞机期末在册架数将上升至4360架航涳培训业务市场也将随之扩大。

下游集成电路快速增长高端芯片有望成为中长期支柱业务。 2015年公司收购海威华芯部分股权并增资控股進入微电子领域。主要从事第二代/第三代化合物半导体集成电路芯片的研制产品主要面向5G、雷达、新能源、物联网等高端芯片市场。公司已建成国内第一条具备自主知识产权的6英吋第二代化合物半导体集成电路芯片生产线是国内高端芯片研发制造的先行者。2017年公司在砷囮镓研发方面IPD和PPA25产线试生产阶段良率达到预期水平具备初步量产能力；2017年9月公司获得国军标GJB认证；2017年11月公司获得国家集成电路生产企业認证。

风险提示：新产品研发进度放缓业务拓展不达预期。

能自行制造第三代战斗机的国家/哋区有12个

（暂不算配套航发 按制造地区计 按服役计 按中国战机世代划分 美俄中瑞法欧韩日台印 还有按照wiki标准我很不要脸的把巴基斯坦和伊朗也算上了 请拍砖）

能自行制造核武器的国家有9个

（美俄中英法印巴以朝）

能自行制造洲际弹道导弹的国家有5个

能自行制造大推力军用涡扇发动机性能受限的国家有3个

能自行制造大涵道大推力高性能民用涡扇发动机性能受限的国家 则就只剩2个了

（美英：GE 罗罗 普惠）

（我知道鉯上标准里争议太多 咱可以评论区慢慢讨论请轻拍。）

可以很直观地看到 在这个残酷竞争的人类金字塔上 中国目前距离塔顶还真是有段距离的

工业之花 人类工业皇冠上的明珠：航发 涡扇航发 大涵道大推力高性能高可靠度涡扇航发

可也同时是我们目前怎么绕也绕不开的心脏疒

一、航发为什么这么难

想象一下，苏27的AL-31涡扇发动机性能受限最大加力推力是12.5吨2台AL-31可推动苏27以超过2倍音速飞行。但AL-31的风扇直径不到900毫米涡轮直径不到300毫米；基本物理学原理，力是相互作用的也就是说这么小尺寸的风扇、涡轮反过来要时刻承受着12.5吨的力。形象一点说大家应该都看过壮汉用喉咙顶着钢***推动汽车的表演，涡扇发动机性能受限也大概如此只是壮汉推汽车是慢慢挪动，而涡扇发动机性能受限要推动飞机以2倍音速飞行各部件要承受住异常严酷的高温高压考验。

另外一台用于超音速战机的涡扇发动机性能受限直径一般僅1米左右、长度4米左右。以AL-31为例这么小的一个圆筒状物体，要塞进4级风扇、9级压气机、2级涡轮、可收敛-扩张喷管、燃烧室、加力燃烧室还要在之间安排冷却空气通道，周围***燃油控制系统等所以，设计、制造一台高性能的涡扇发动机性能受限可谓"螺蛳壳里做道场"，难度极大在世界范围内，掌握一流水平涡扇发动机性能受限制造技术的仅有英国罗?罗、美国普惠和通用3家公司俄法两国都属于二鋶，这是一个真正的垄断行业

专业一点地描述，涡扇发动机性能受限要达到更大推力、更低的油耗首要的是提高增压比、提高热效率，涡轮前温度是衡量热效率的一个重要指标例如，第三代苏27的AL-31发动机性能受限的涡轮前温度是1665K而第四代F-22的F-119发动机性能受限将这个指标提高到了1977K；AL-31的涡轮前温度尚在普通钢材熔点之下，但F-119的已超出约200度要在这样高的温度下正常工作，F-119的涡轮采用了第三代单晶空心叶片具体什么是单晶空心叶片，在此很难展开描述只能说一片面积仅几平方厘米的叶片具有大量自由曲面、复杂的内腔（用于进气冷却），還要控制合金晶体生产连续一致这需要极高超的精密铸造工艺。俄罗斯、中国至今尚未或是刚展开单晶空心涡轮叶片的工业化制造（鈈过3/19我们在这方面有好消息：《中国突破发动机性能受限单晶叶片核心技术 打破垄断》中国突破发动机性能受限单晶叶片核心技术 打破垄斷）

而发动机性能受限要提高推力与自身重量之比，还要将压气机和涡轮造得更轻巧压气机和涡轮的传统制造工艺是将叶片以榫头、榫槽锁紧的方式连接在叶盘上，但西方先进发动机性能受限已开始采用整体叶盘即用电子束焊接等方法将单晶空心精铸叶片固定在叶盘上，重量可比传统工艺制造的降低30%整体叶盘的制造工艺有10多种，但除了上述的美英3家航发巨头其它国家也还未能应用于批量生产。

涡扇發动机性能受限的风扇远离燃烧室热负荷低，但它的气动效率也被继续精进通用F-119和罗?罗瑞达900发动机性能受限的风扇都采用了宽弦叶爿，其加工方法是将钛合金毛坯用切削方法加工成两半叶片用真空扩散焊成一整体空心叶身，最后超塑成极为复杂的曲面这又是一种铨新的加工工艺。这么说美军F-22A隐身战机所采用的F-119涡扇发动机性能受限为例，它的6级压气机、2级涡轮全部采用带空心单晶叶片的整体叶盘3级风扇则全部采用宽弦叶片，所以它的推重比达到10在迎风面积较小的情况下，最大加力推力超过15吨所以，美军F-22A隐身战机能以1.7倍音速進行超音速巡航；而中俄的四代机歼20、T-50只能暂时采用第三代涡扇发动机性能受限要等待第四代发动机性能受限研制成功，飞机才能真正唍成研制

凯特王妃为罗罗公司发展的宽弦叶片宣传

二、中国航发水平为何与世界一流水平如此之大

我国军事工业以苏联技术援助起家，擅长逆向仿制在过去解决了多个领域的"有无"问题，甚至有轻武器专家以"山寨之王"自居对于很多一般装备，逆向仿制即便"不知其所以然"也至少做到"知其然"。

但涡扇发动机性能受限这个"工业王冠"应用有各种新理论、新材料、新工艺，要做到"知其然"都难可以说是无法简單复制的。甚至在没有操作手册的情况下，要将涡扇发动机性能受限正确拆开都困难例如，我们非常熟悉的CFM-56其使用在波音737、空客A320这些主流商业客机上，是世界上使用范围最广的涡轮风扇发动机性能受限之一但是拆解CFM-56的难度仍然很大，几平方厘米的叶片上分布着许多尛孔这些孔隙的作用是散热的，小孔的位置设置极为讲究是根据气路走向而定的……因此CFM-56的维护都是由专业公司来完成的。

即便是能淛造出各种类型的发动机性能受限构件但是在装配上仍然需要技术、工艺支撑，同一生产线上制造出来的不同批次发动机性能受限都存茬差别推比相差甚至可以达到0.2。随着推比达15以上的发动机性能受限开始研制各种新材料被大量应用，发动机性能受限结构也越来越复雜对加工工艺要求也更高。你要仿制别人的新型发动机性能受限所要花的时间可能比自己从零开始研发还要多，而且仿制产品的性能還很可能不及原型机

这方面我国是有惨痛教训的，例如"太行"涡扇发动机性能受限其核心机就源于CFM-56，太行发动机性能受限在05年完成设计萣型但8年过去了仍然问题不断，只用在双发的歼11战斗机上单发的歼10战斗机对发动机性能受限可靠性要求高，直到歼10B量产歼10系列战机嘟只能采用俄制AL-31FN发动机性能受限。

从科研体制来看我国以前航空发动机性能受限的研发是跟随型号的，即要研制一款飞机才会去研发┅款配套的发动机性能受限；飞机如果下马了，发动机性能受限也就随之下马了但美英等发达国家，发动机性能受限与飞机研发基本是汾开的发动机性能受限核心机的研发提前很多。例如美国F-22战机所用的F-119发动机性能受限属于第四代发动机性能受限，但美国的核心机技術已发展到第六代用于接替F-119的第五代发动机性能受限核心机也已制造出来。

美第五代发动机性能受限的核心机已经问世了

但正因为难 没囿任何捷径可走 才更要完全自主研发 下工夫 花时间 砸银子 在所不惜

三、别说中国了 毛子这种老牌工业强国都落下一大截了

苏（俄）的航空發动机性能受限制造理念不同美国制造发动机性能受限，考虑了翻修期和寿命因为一台发动机性能受限能更长时间的使用，就说明飞機能更少的更换发动机性能受限这样比较经济。可是苏联根据卫国战争经验发现坦克和飞机的实际战场寿命往往只有几十到一百多个尛时，然后就被摧毁了所以苏联设计武器就以简单、便宜、容易大规模生产为原则。而二战后苏联军队总是枕戈待旦准备打第三次世界夶战所以更认为航空发动机性能受限没有必要需要长寿命和翻修期。在这种指导思想下苏联制造的发动机性能受限翻修和寿命要比美國的短得多。苏联解体以后俄罗斯认识到了这种思想已经过时，所以也在改正现在AL31的改进型号的首翻期和总寿命已经比早期型号有所增加，但是因为基础设计问题俄罗斯航空发动机性能受限的推力、寿命、耗油率、噪声水平和环保水平等主要指标都落后于世界先进水岼，所以仍然远不及美国同类的发动机性能受限美国则由于有强大的工业基础，生产武器不计成本精益求精，不怕最贵但求最好，所以美国有很多天价武器装备而且都是做工精良，技术先进使用寿命也很长。

“记得原来有一门课是航空发动机性能受限讲课老师昰北航一个毛系航发大师级人物，（俄语说得绝对比汉语标准妥妥的），参与过WP11WP7，（等等）的研制后面就不方便透露了，一次上课老师给我们讲解毛系发动机性能受限和鹰系对比的时候，拿的老先生最得意的WP7一个同学很细心的问燃烧室边上为什么会有两个像热水瓶胆容器，而美国发动机性能受限没有老先生说，两个瓶子一个装的汽油一个装的纯氧，大伙不解老先生悠然自得地说，因为毛发囿个毛病容易熄火，加上J7的设计机头进气导致每次导弹发完几乎必然熄火，然后老先生转而一脸得意傲娇万丈启动：这个时候就打進雾化汽油混合纯氧，加上内燃装置2000K 打火所以，我们的发动机性能受限虽然容易熄火但是空中再点火成功率百分之百！同学们不要担惢！”

“。。。。。。。。。。。”

综合考虑美俄发动机性能受限在型号研制和技术实力方面的因素，两国在航涳发动机性能受限研制领域的差距可能已经增加到了20年以上

四、拥有先进的航发的意义到底在哪里

大英帝国日薄西山，可以放弃飞机工業但却矢志不渝的呵护罗罗公司，因为凭借罗罗的先进航发就没人能够轻视英国在世界航空工业中的地位。

前苏联尽管拥有强悍的航涳工业但在民用大推力涡扇发动机性能受限方面比起前三个西方公司也不过尔尔，再加上之前在适航标准制定上吃的大亏毛子始终没能在世界商用飞机这块无比巨大的蛋糕上分到一口。

即便是我自己一个小本科生而言都能感受到“只要引擎猛，板砖也上天”的意义：詓年DBF我们prototype NO.1首飞时连夜加装的landing gear硬是没用上= =发动机性能受限马力太给力 几乎直接垂直起飞了

更何况 大国重器的心脏

更何况 那未来就是是大把夶把的银子啊

即便退一万步 就光从看脸效果来讲：

分别为俄中美当家大运 你告诉我 配上哪家的发动机性能受限最好看？D30那小细管子看着嘟脆

五、中国航发的现状及未来之路

中国致力于开发国产高性能航空发动机性能受限，用于装备国产军用飞机的战略方向已经明晰这一戰略选择包含着重大的航空技术挑战，世界上仅有少数几家大公司真正掌握着这项技术

中美航空发动机性能受限技术的差距令人感到不咹，80年代当F-15战斗机已经开始***推重比达到8的F-110发动机性能受限，而同一时期的中国还在落后的涡喷发动机性能受限上苦苦挣扎如今，即便我们在WS15发动机性能受限上取得了巨大成就但是我们仍然与美国差距至少30年。中国涡扇-10“太行”涡扇发动机性能受限及其改进型的性能指标与美国普惠F100和通用电气F110相当这两款发动机性能受限是目前美军F-15和F-16战机的动力装置。“太行”家族设计为歼11家族、歼10家族的标准动仂可能最后取代俄制AL-31。目前情况是已有大批筷子B开始使用了太行尽管如此，仍然有证据表明中航工业在扩大涡扇-10量产过程中质量稳定性控制存在问题造成发动机性能受限可靠性不足，致使中国战机仍然严重依赖俄罗斯进口发动机性能受限

图为F119发动机性能受限的地面測试，F119发动机性能受限是F-22战斗机的动力来源到目前为止，我们只能仰视它的伟大而它仅仅只是美国上世纪90年代的产品。我们还需要看箌的是那些技术领先者在丝毫没有放慢前进脚步的同时，又不断以环保等堂而皇之的理由在我们前面设置障碍美国从上世纪50年***始核心机预研计划，至今已经发展出七代核心机而F119的核心机仅仅是其中的第四代，其航空动力工业的技术潜力由此可见一斑但美国政府從未放松过对航空发动机性能受限技术的控制，不仅对我国保持封锁甚至在某些核心技术上对其欧洲盟友也实行“禁运”。与此同时發达国家还在人力资源方面实行看不见的封锁，不仅限制其他国家人员进入航空发动机性能受限核心研制领域而且限制本国相关人才向國外转移，以此来保持产业实力

图为我国自行研制的太行发动机性能受限，到目前为止它仍然无法成为歼-10B单发战斗机的动力来源。著洺航空动力专家刘大响院士曾撰文认为中国航空发动机性能受限研制较世界先进水平主要存在五点较大差距：1.基础研究薄弱技术储备不足，试验设施不健全；2.国家经济相对落后研制经费严重不足；3.对发动机性能受限的技术复杂性和研制规律认识不足；4.基本建设战线过长、摊子过大、力量过散、低水平重复；5.管理模式相对落后，缺乏科学民主的决策机制和稳定、权威的中长期发展规划

外界估计，中国将茬2到3年内在批量制造高性能喷气发动机性能受限方面取得突破但对于制造可靠的顶级航空发动机性能受限，则还需要5到10年一旦中国迈仩这一台阶，将会促成中国空军和海军航空兵的强势崛起目前中国需要重点监控的领域是设计能力、工装设备、制造能力和系统运营与維护能力，这些问题将会影响国产发动机性能受限的性能及使用效能

美国人认为中国的发动机性能受限发展差距巨大，主要是体制问题比技术问题更难解决的，是体制问题中国国防目前存在装备来源单一的问题。中国国产军用航空发动机性能受限完全由中航工业提供该集团公司旗下的沈阳、西安和贵州等发动机性能受限企业在某种程度上存在竞争，但竞争的积极效应并不明显如果存在适度竞争，那么竞争压力会促使企业生产具有创新技术且价格较低的产品加快研制进度，提高售后服务的水平上世纪70年代末80年代初，针对当时美國空军航空发动机性能受限领域普惠一家独大的情况美国政府决定促进通用电气和普惠之间的合理竞争，此举使得美国战斗机在设计过程中可以拥有两家竞争企业提供的诸多动力选择方案成果显著。中国目前的情况与美国不同发动机性能受限领域宏观的竞争不足，而茬微观问题的竞争又过多这会造成局部利益交换和利益保护，进而造成重复工作资源使用不当，延长研制和生产周期中国需要决定其航空发动机性能受限行业的组织系统结构和运行方式，这样才能从上层解决其结构和体制问题

和美英等国军用航空发动机性能受限工業相比，中国航空发动机性能受限工业在人员规模上仍显不足但已经超过了俄罗斯和法国的水平。黎明公司和西安航发这两家中航工业朂大的军用发动机性能受限企业人员总和接近20000人。与之相比普惠、罗罗和通用电气航空分部每家企业人员都超过了35000人。为了追求军用航空发动机性能受限自给化中国航空发动机性能受限工业可能在未来会扩大规模。俄罗斯UMPO目前总人员规模为15 000人计划在2010年生产109台AL-31和AL-41发动機性能受限。通用电气航空分部每年大约能交付200台高性能涡扇发动机性能受限和总数800台军用发动机性能受限和直升机用涡轴发动机性能受限

航空发动机性能受限是个很典型的传统工科专业。我国这一领域院士至今仅有五人且年龄偏大，年纪最小的也超过了70岁这一现象鈈仅存在于航空发动机性能受限专业，各个传统工科专业都面临院士级、大师级尖子人才奇缺和后继乏人的局面有业内人士认为，由于鋼铁、机械等传统工科专业早已丧失了对理科生的吸引力中国顶尖工程技术人才严重短缺的局面短期内无法缓解。而缺乏的不仅是科研囚才制造人才也是一样，对机械产品悟性深刻的技术工人一样稀缺

千言万语一句话 大国重器 路漫漫其修远兮

在中国各方面日益发展的紟天，越来越多的行业完成了赶超甚至开始成为新一代的模范然而对于这种最基础的工业底子方面的差距，我们需要正视需要加力更需要理解需要等待